CC BY
186
УДК 634.733
О. М. Конюхова, М. А. Бахтин, А. В. Канарский
БИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕСУРСЫ САЛИЦИНА В ИВЕ (SALICA CEAE)
Ключевые слова: ива остролистная, пурпурная, кора, водная и спиртовая экстракция, салицин.
Показано, что содержание салицина в коре ивы остролистной и ивы пурпурной сопоставимо и зависит от района произрастания. Рекомендовано экстракцию салицина из коры ивы остролистной проводить 70 % раствором этанола, извлечение салицина из коры ивы пурпурной наиболее эффективно 10 % раствором этанола.
Keywords: aquifolium willow, purple, bark, water and alcohol extraction, salicin.
It is shown that the salicin in willow bark content aquifolium and purple willow comparable, depending on the growing area. Recommended extracting salicin from willow bark aquifolium spend 70 % ethanol, extracting salicin from willow bark purple, most efficient 10 % ethanol solution.
В России род Ива насчитывает более 550 видов, встречается в южной половине европейской части, в Предкавказье, на юге Западной Сибири и в западной части Восточной Сибири. В Северной Америке -более 65 видов, из которых только 25 достигают размеров дерева. Обычно это деревья высотой до 10 - 12 м или кустарники, однако среди некоторых видов ивы встречаются экземпляры высотой до 40 м и диаметром ствола более 0,5 м.
Хозяйственное значение имеют многие виды ивы. Древесина ивы используется для получения целлюлозы, изготовления мелких инструментов, различных построек. А длинные гибкие побеги -прекрасные материал для изготовления плетёных изделий [1]. В коре ивы содержит до 12 % дубильных веществ, которые используются в кожевенной промышленности для дубления кож.
Лекарственное значение коры ивы широко известно в медицине. Отвар коры ивы используют как противомалярийное средство,
жаропонижающие, ранозаживляющие,
антисептическое и противовоспалительное средство. Так же отвар помогает при воспалении в кишечнике, неврозе, головной боли, болезни печени и селезенки, кровотечение внутренних органов, простуде. Рекомендуется полоскания отваром полости рта при ангине, пародонтозе или стоматите. Ванночки с отваром помогают при варикозном расширении вен или других заболеваниях. Лечебным является и обмывание ран [2].
Экстракты коры ивы стандартизируют по салицину, который является основным активным компонентом. Салицин относится к смеси неактивных гликозидов. Салицин не оказывает раздражающего действия на желудочно-кишечный тракт, в отличии от синтетической
ацетилсалициловой кислоты. Кроме того, природный салицин, полученные из коры ивы, способствуют повышению секреции бронхиальных желез и желез желудочно-кишечного тракта, вызывая при этом усиленное выделение слизи, желудочного и панкреатического сока; являются ингибиторами тромбина. Также показаниями для применения экстракта из коры ивы , содержащего салицин, являются ревматическое воспаление и боль
в суставах, боль в поясничном и шейном отделах позвоночника.
Данные в области клинических исследовании, фармакологии, токсикологии показали, что экстракт коры ивы ингибирует рост опухолевых раковых клеток человека in vitro и in vivo. Отмечают, что:
1) экстракт коры ивы обладает противовоспалительной активностью, а также оказывает антиноцицептивное и антипиретическое действие;
2) в отличие от ацетилсалициловой кислоты, при применении экстракта коры ивы в фармакологически активной дозе характерных побочных эффектов со стороны слизистой оболочки желудка не обнаружено;
3) компоненты лекарственных растений включаются в биохимические процессы организма более активны по сравнению с синтетическими лекарственными средствами, зачастую являющимися чужеродными для организма человека [3].
Как правило, натуральные препараты к которым относится салицин, редко вызывают осложнения, аллергические реакции, в отличие от синтетических препаратов. Натуральные лекарственные средства, положительно влияют на обмен веществ в организме, нормализуя функцию отдельных органов [4,5]. Это обуславливает назначение натуральных лекарственных средств для продолжительного лечения. В растениях присутствует большой комплекс веществ с различной фармакологической активностью способствующий эффективному
лечению заболеваний и практически не вызыывающий побочных эффектов. Лекарственные растения и извлеченные из них физиологически активные вещества имеют широкий спектр фармакологического действия. Из-за сложности получения и очищения биологически активных веществ от балластных продуктов растения с лекарственными свойствами редко используют в медицине [6].
Совершенствование технологии получения натуральных биологически активных веществ стимулирует проведение научных исследований, направленных на получение салицина из коры ивы.
Ранее изучались биологические ресурсы по салицину коры ивы остролистной взятой на берегах рек Вятки, Волги, Оки, Рутки, Ветлуги, Большой и Малой Кокшаги, Малого Кундыша, Илети и Суры [7-8].
Цель настоящей работы - определение биологических ресурсов по салицину коры ивы пурпурной в сравнении с ивой остролистной, произрастающих на территории Республики Марий Эл.
Материалы и методы исследования
Образцы ивы отбирались по определенным критериям:
- возраст растений должен входить в диапазон от 5 до 10 лет;
- растения не должны быть повреждены грибковыми, бактериальными и вирусными заболеваниями;
- растения должны находиться в состоянии интенсивного роста.
Молодые побеги растений для экспериментов отбирались ранней весной в период усиленного движения соков и набухания почек. В это время кора ивы наиболее богата салицином и другими целебными веществами, и легко отделяется с камбием от древесной части. При отборе образцов в этих условия возможно получение более объективных результатов, отражающих содержание салицина в коре растения. Отобранные побеги растений не имели повреждений, грибковых, бактериальных и вирусных заболеваний и находились в состоянии интенсивного роста без повреждения коры.
Образцы растений Ивы Остролистной и Ивы Пурпурной отбирались возле деревни Тошкем (Мари-Турекского района), в посёлке Песчаный (Медведевский р-н), в селе "Большое Акашево" (Медведевский р-н).
Для снятия коры на побеге делали острым ножом два полукольцевых надреза на расстоянии 30-40 см один от другого и соединяли их между собой двумя продольными надрезами. Образовавшиеся желобки коры отделяли от древесины. При сборе коры попадают участки, пораженные лишайниками, с остатками древесины, потемневшие с внутренней стороны, эти участки срезали.
Свежая заготовленная ивовая кора содержит примерно 50-60 % влаги. Кору высушивали в тепле без доступа прямых солнечных лучей. Куски коры (трубочки, желоба) раскладывали отдельно и периодически переворачивали. Предварительно кору секатором резали на мелкие кусочки. Затем ивовую кору измельчали до порошкового вида на барабанно-ножевой дробилке до размера менее 2 мм.
Из измельченной коры ивы экстракцией извлекали салицин. Экстракцию проводили водой очищенной на мембранах установки Millipore Simplicity, а также приготовленной на этой воде 70 и 10 % растворах этанола. В коническую колбу
Эрленмейера на 250 мл засыпали 1 г измельченной сухой коры и 50 мл экстрагента.
Затем экстрагировали с обратным холодильником в течение 60 минут при температуре кипения экстрагентов. Экстракт фильтровали через бумажный фильтр.
Предварительно для определения общего содержания салицина в экстракте проводили щелочной гидролиз салицилатов, при котором многие фенольные гликозиды, такие как саликортин и тремулацин превращаются в салицин. К 1 мл экстракта коры ивы добавили 0,5 мл 0,1 н NaOH и нагревали в течение 60 минут при t = 100°С. Затем для остановки гидролиза добавили 0,5 мл 1 н HCl.
Содержание общего салицина определялось методом ВЭЖХ на хроматографе PerkinElmer Series 200 с бинарным насосом и спектрофотометрическим детектором.
Для проведения хроматографического анализа использовали экстракт коры ивы, предварительно очищенный на мембранном фильтре PTFE-13-2 (Supelco) с диаметром пор 0,2 мкм [9].
Результаты и обсуждение
Анализ результатов, представленных в таблице 1, показывает, что на содержание салицина в экстрактах влияет вид ивы, место произрастания растения и способ экстракции.
Наибольшее количество салицина
экстрагируется водой из коры ивы остролистной, произрастающей в п. Песчаный (Медведевский р-н). На содержание салицина в водных экстрактах из ивы пурпурной место произрастания растения практически не оказывает влияние. При этом содержание салицина в водном экстракте из ивы пурпурной всех трех регионов произрастания, из которых отобраны образцы, сопоставимо с содержанием салицина в водных экстрактах из ивы остролистной, произрастающей в д. Тошкем (Мари-Турекского района).
Экстракция салицина из коры ивы остролистной 70% раствором этанола эффективней экстракции салицина из коры этого растения водой. При этом извлечение салицина из коры ивы пурпурной 70% раствором этанола менее эффективно по сравнению с экстракцией салицина из коры этого растения водой.
Применение для экстракции салицина 10 % раствора этанола для извлечения этого вещества из ивы остролистной, произрастающей в д. Тошкем (Мари-Турекского района) и п. Песчаный (Медведевский р-н) менее эффективно, чем применение воды и 70 % раствора этанола.
Наиболее эффективно салицин извлекается из коры ивы пурпурной 10 % раствором этанола по сравнению с водой и 70 % раствором этанола. При этом количество извлекаемого салицина сопоставимо для ивы пурпурной, произрастающей во всех местностях.
Вестник технологического университета. 2016. Т. 19, №16 Таблица 1 - Общее содержание салицина в экстракте, полученного из коры ивы
ев - Место отбора проб Общее содержание салицина при экстракции, %
В водой 70% этанолом 10 % этанолом
я д. Тошкем (Мари-Турекского района) 14,33±2,48 27,3±1,04 7,7±0,44
о О п. Песчаный (Медведевский р-н) 27 ,8±1,3 26±1,89 20±0,58
н о о с. Большое Акашево (Медведевский р-н) 6±0,29 40,5±1,15 19,2±0,44
д. Тошкем (Мари-Турекского района 15,2±1,2 6,17±0,33 42,5±3,12
I а $ a п. Песчаный (Медведевский р-н) 13,8±0,33 5,47±0,52 31,5±0,29
$ с. Большое Акашево (Медведевский р-н) 14,5±0,29 11,5±0,87 40±2,08
Выводы
Показано, что содержание салицина в коре ивы остролистной и ивы пурпурной сопоставимо и зависит от района произрастания. Наиболее богата салицином кора ивы остролистной, произрастающей в с. Большое Акашево (Медведевский р-н), и кора ивы пурпурной, произрастающая в районе д. Тошкем (Мари-Турекского).
Экстракцию салицина из коры ивы остролистной целесообразно проводить 70 % раствором этанола. Извлечение салицина из коры ивы пурпурной наиболее эффективно 10 % раствором этанола.
Литература
1. В.Н. Коркина. Автореф. дисс. канд. биол. наук, Биол.-почв. ин-т ДВНЦ АН СССР, Владивосток, 1973. 19 с.
2. А.В. Житков, Лесная промышленность, 136 с. (1985).
3. R.W. Marz, F. Kemper, Wien Med Wochenschr, 152, 354359 (2002).
4. Л.В. Суханова, А.В. Канарский, Вестник технологического университета, 19, 8, 149 - 154 (2016).
5. Е.А. Буркова, В.Р. Хабибрахманова, А.В. Канарский, Вестник технологического университета, 18, 16, 38-40 (2015).
6. Б.Н. Головкин, Биологически активные вещества растительного происхождения. Наука, Москва, 2001. 350 с.
7. А.В. Коптина, А.И. Шургин, А.В. Канарский, Использование коры Salixacutifolia (Salicaceae) для получения салицилатов. Растительные ресурсы, Йошкар-Ола, 2010. С. 67-71.
8. Р.В. Сергеев. Дисс. канд. с.-х. наук, ГОУ ВПО "Мар. гос. техн. ун-т", Йошкар-Ола, 2011. 105 с.
9. А.В. Коптина. Дисс. канд. техн. наук, Всерос. науч.-исслед. и технол. ин-т биол. пром-сти, Щелково, 2010. 149 с.
© О. М. Конюхова - доцент, к.б.н. каф. лесных культур, селекции и биотехнологии ВО ФГБОУ ВО «ПГТУ»; М. А. Бахтин -магистр ФГБОУ ВО «ПГТУ», [email protected]; А. В. Канарский - д.т.н., проф. каф. пищевой биотехнологии КНИТУ, [email protected].
© O. M. Konyukhova - Associate Professor, c.b.s., Department of Forest cultures, selection and biotechnology, VSUT, [email protected]; M. A. Bakhtin - master, Department of Forest cultures, selection and biotechnology VSUT, [email protected]; A. V. Kanarskiy - Dr. Sci. (Tech.), Prof., Department of Food Biotechnology, KNRTU,[email protected].
