CC BY
138
Бюллетень Брянского отделения РБО, 2014. № 1(3). С. 67-70.
Bulletin of Bryansk dpt. of RBS, 2014.
N 1(3). P. 67-70.
ФИЗИОЛОГИЯ И БИОХИМИЯ РАСТЕНИЙ
УДК 582.71.734.4: 581.14.6
СРАВНИТЕЛЬНАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА ВИДОВ POTENTILLA L.
- POTENTILLA ALBA L., POTENTILLA RECTA L., POTENTILLA RUPESTRIS L.
- В КАЧЕСТВЕ ПРОДУЦЕНТОВ ПОЛУЧЕНИЯ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ ВТОРИЧОГО ПРОИСХОЖДЕНИЯ
В УСЛОВИЯХ ЦЕНТРАЛЬНОЙ АГРОКЛИМАТИЧСКОЙ ЗОНЫ БЕЛАРУСИ
© М.В. Китаева, А.А. Кот, Е.В. Спиридович
M.V. Kitaeva, A.A. Kot, E.V. Spiridovich
The comparative analysis of species Potentilla L. — Potentilla alba L., Potentilla recta L., Potentilla rupestris L. as the producers of biologically active substances by secondary metabolities in the Central region agroclimatic conditions of the Republic of Belarus
Центральный ботанический сад НАНБеларуси, отдел биохимии и биотехнологии растений.
220012, Республика Беларусь, г. Минск, ул. Сурганова, д. 2В. Тел.: +375 (17) 284-17-47, e-mail: [email protected]
Аннотация. В статье приведена сравнительная характеристика надземной и подземной частей растений трех видов семейства Potentilla L. по количественному содержанию веществ фенольной природы - флавоноидов и дубильных веществ, а также аскорбиновой кислоты для оценки лекарственного сырья, произрастающего в центральной агроклиматической зоне Республики Беларусь, в качестве перспективных источников получения биологически активных веществ вторичного происхождения.
Ключевые слова: Potentilla alba L., P. recta L., P. rupestris L., флавоноиды, дубильные вещества, центральная агроклиматическая зона Беларуси.
Abstract. The article provides with the comparative analysis of overground and underground parts of three species of the family Potentilla L. using quantitative content of the substances of the phenol origin - flavonoids, tannins, and ascorbic acid to estimate this plant material as a promising source of biologically active substances of secondary metabolities in the central agroclimatic region of the Republic of Belarus.
Keywords: Potentilla alba L., P. recta L., P. rupestris L., flavonoids, tannins, central agroclimatic region of Belarus.
Введение
В настоящее время практический интерес представляют культивируемые и дикорастущие лекарственные растения, принадлежащие к роду Лапчатка (Potentilla L.), так как они содержат ряд промышленно важных групп соединений вторичного происхождения, используемых в разных видах промышленности (фармацевтическая, пищевая, сельскохозяйственная). Виды рода Potentilla L. применяются с давних времен из-за своих целебных свойств. Лечебное действие лекарственных растений, применяемых в настоящее время в медицинской практике, связано с наличием в них различных биологически активных веществ, которые при поступлении в организм человека определяют тот или иной физиологический эффект.
Лапчатка белая (Potentilla alba L.) - многолетнее травянистое лекарственное растение, 8-25 см высоты, с толстым маловетвистым, длинным, черно-бурым корневищем. P. alba L. вошла в официальную медицину более 30 лет назад. Известно, что лекарственные средства P. alba L. оказывают влияние на щитовидную железу, регулируют ее функцию, ликвидируют диффузные изменения, снимают многочисленные токсические явления в организме. Кроме того, фитотерапевты рекомендуют применять P. alba L. при профилактике и терапии
заболеваний печени, сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта, в частности язв, а также как антисептическое и ранозаживляющее средство (Tomczyк et al., 2009).
Лапчатка прямая или лапчатка закаспийская (Potentilla recta L.) - многолетнее растение высотой 20-70 см., c толстым корневищем, покрытым остатками прилистников. Корневище P. recta L. используют в качестве вяжущего, закрепляющего и гемостатического средства. Эфирное масло лапчатки прямой очень высоко ценится и в народной медицине многих стран, в том числе тибетской и китайской, и в научной как сильное противовирусное, про-тивомикробное, антиаллергические, болеутоляющее, кровоостанавливающее средство. Растение используется в сельском хозяйстве в качестве корма для рогатого скота (Орлова, 2006). В результате проведенных исследований было выявлено, что лапчатка прямая обладает повышенной способностью к биосинтезу широкого спектра соединений фенольной природы в условиях Беларуси (Рупасова и др., 2001).
Еще одним перспективным видом, фитомассу которого можно рассматривать в качестве нового сырья, является лапчатка скальная (Potentilla rupestris L.) - многолетнее травянистое растение высотой 30-60 см. с толстым деревянистым корневищем. Реликтовый среднеевропейский по происхождению горный вид, находящийся в Беларуси в отдельном локалите в окрестностях Слонимского р-на Гродненской обл. (Красная книга..., 2005). Фармакологическое действие данного вида не изучено.
Растения, содержащие флавоноиды, являются источником противовоспалительных, ка-пилляроукрепляющих, желчегонных, противоопухолевых, иммуномодулирующих и иных лечебных средств. Опубликовано много данных о противолучевом, спазмолитическом, ан-тиоксидантном действии флавоноидов, о влиянии их на пищеварительный тракт и печень.
Установлено, что совместно с аскорбиновой кислотой они участвуют в энзиматических процессах окисления и восстановления, а также участвуют в метаболизме тирозина, восстанавливают инкреторную функцию щитовидной железы (синтез и выведение в кровоток ФАВ, которые действуют на другие органы и ткани или обладают местным действием) (Andersen, Markham, 2006).
Из литературных данных известно, что представители рода лапчатки содержат дубильные вещества смешанной группы. Лекарственное сырье и препараты, содержащие дубильные вещества, применяют в медицине в качестве вяжущего, кровоостанавливающего, противовоспалительного, антимикробного средства. Для конденсированных дубильных веществ (таниды, полифенольные вещества) отмечена высокая Р-витаминная, антигипоксиче-ская, противосклеротическая активность; производные катехинов проявляют противоопухолевое действие (Tomczyk et al., 2010; Miliauskas et al., 2009; Oszmianski et al., 2007).
Цель работы: провести сравнительный анализ содержания веществ фенольной природы вторичного происхождения в органах трех видов Potentilla L., произрастающих в центральной агроклиматической зоне Республики Беларусь, для оценки использования данных таксонов в фармацевтической промышленности.
Объекты и методы исследования
Объектом исследований являлись растения P. alba L., P. recta L., P. rupestris L., собранные в 2011 г. в фазу массовой бутонизации и массового цветения растений, произрастающих в Центральным ботаническом саду HAH Беларуси в лаборатории биоразнообразия растительных ресурсов.
Количественный анализ флавоноидов в надземной и подземной частях трех таксонов в пересчете на рутин проводили по методике, основанной на спектрофотометрировании комплексов флавоноидов с хлоридом алюминия. Спектры снимали на регистрирующем спектрофотометре «Agilent 8453». Оптическую плотность испытуемого раствора и раствора сравнения измеряли при 412 нм (Шимко, Хишова, 2010).
Определение содержания аскорбиновой кислоты в свежих листьях и цветках в фазу массового цветения P. alba L., P.recta L. и P.rupestris L. проводилось титрованием краской Тильманса (Ерматов, 1987). 68
Для количественного определения дубильных веществ в лекарственном сырье использовали методику, изложенную в Государственной фармакопее Республики Беларусь, том 2, в пересчете на танин (Шеряков, 2008).
Все исследования проводились в трехкратной повторности с последующей статистической обработкой полученных данных с использованием MS Excel 2010 (данные считали достоверными при Р < 0,05).
Результаты и их обсуждение
В результате проведенной работы выявлено, что накопление флавоноидов в процессе жизненного цикла растений происходит неодинаково. Максимальное содержание флавоноидов для P. recta L. и P. rupestris L. наблюдалось в фазу массовой бутонизации и составило в листьях -2,85±0,02% и 4,15±0,02%; в генеративных органах - 1,81±0,03% и 10,1±0,04%, у P. alba L. достигало своего пика в фазу массового цветения растения - в листьях 2,33±0,01% и в генеративных органах - 2,69±0,006% и незначительно падало в фазу вторичного цветения таксона P. alba L., что может представлять интерес и служить практической рекомендацией для оптимизации заготовки лекарственного растительного сырья. В подземной части растений трех таксонов максимальное накопление флавоноидов приходилось в фазу массового цветения.
Результаты, полученные при определении у трех таксонов количественного содержания флавоноидов в пересчете на рутин на абсолютно сухое сырье представлены в табл. 1.
Таблица 1
Содержание флавоноидов (в пересчете на рутин), % (абсолютно сухое вещество)
Potentilla recta L. Potentilla alba L. Potentilla rupestris L.
Фенологическая фаза лист .а л и «о и т и 3 = -2 а Л 5 я н я я fa ft ft S я Э g 5 в я = a ft 3 ® 6 а лист .а л и «о и т и 3 = ч И - S3 3 н я я fa ft ft а я я s 3 = 5 я $ ft Я а 6 8 лист .а л и «о и т и 3 = ч я - S3 3 н я я fa ft ft с а я 3 g I = í ft ft 8
ж и a u а: v и а « а: v и g- а X
Массовая бутонизация 2,85± 0,70± 1,81± 0,11± 1,86± 1,14± 2,04± 0,8± 4,15± 1,13± 10,1± 0,13±
- начало цветения 0,02 0,03 0,03 0,01 0,01 0,01 0,03 0,01 0,04 0,01 0,05 0,01
Массовое цветение 1,50± 0,01 0,30± 0,01 1,45± 0,02 0,27± 0,001 2,33± 0,01 0,32± 0,01 2,69± 0,01 0,11± 0,01 2,66± 0,01 1,27± 0,01 7,65± 0,03 0,26± 0,01
Вторичный прирост 0,92± 0,19± 1,56± 0,14± 1,65± 0,39± 1,36± 0,6± не характерно
(цветение) 0,01 0,01 0,02 0,01 0,02 0,01 0,01 0,01 для данного вида
В свежих листьях и цветках 3 видов лапчаток было определено содержание аскорбиновой кислоты титрованием краской Тильманса в фазу массового цветения листьях и цветках P. alba L. P. recta L. P. rupestris L. (мг%). Наибольшее количество аскорбиновой кислоты содержалось в листьях и цветках P.recta L. - 350,2 мг% и 230,7 мг%.
Нами была изучена динамика накопления дубильных веществ в подземной части трех таксонов лапчаток на содержание дубильных веществ, собранных в фазу массового вторичного цветения, а также в фазу конца вегетации растений, в которых, как отмечается в большинстве литературных источников, накопление данной группы фенольных соединений максимально.
В ходе исследований было обнаружено, что максимальное накопление дубильных веществ в надземной части у всех трех видов Potentilla L. происходит в фазу массового цветения растений P. alba L. - 16,4±0,03%, P. recta L. - 17,8±0,09%, P. rupestris L - 13,3±0,05% и незначительно падает в фазу вторичного цветения P. alba L. - 13,8±0,06%, P. recta L. -14,6±0,10%. Наименьшее же накопление дубильных веществ наблюдается в фазу конца вегетации растения (отцветание надземной фитомассы растения). Данные, полученные при изучении дубильных веществ, представлены на рис.
Potentilla rupestris L.
Potentilla recta L.
Potentilla alba L.
10
15
20
Фаза
конец
вегетации
Фаза
вторичное цветение
Фаза
массовое цветение
Рис. Содержание дубильных веществ в органах растений в процентах (%) в абсолютно сухом сырье (в пересчете на танин).
Заключение
Таким образом, использование видов Potentilla L. - P. recta L. и P. rupestris L., наряду с P. alba L. как перспективных источников получения биологически активных веществ, является целесообразным. Дальнейшее изучение биохимического состава данных таксонов позволит более полно оценить перспективы их использования в качестве новых видов лекарственного растительного сырья Республики Беларусь и культивирования их в промышленных масштабах.
Список литературы
TomczyK M., Latte K.P. Potentilla - A review of its phytochemical and pharmacological profile // Journ. of Eth-nopharmacology. 2009. № 122. P. 184-204.
Орлова Л. Лечение корнем лапчатки. Мн: Харвест, 2006. С. 64.
Рупасова Ж.А., Игнатенко Р.А., Василевская Т.И. и др. Особенности сезонного накопления фенольных соединений в лекарственном сырье лапчатки прямой (Potentilla recta L.) при интродуции в Беларусь // Природные ресурсы. 2001. № 1. С. 126-129.
Красная книга Республики Беларусь. Редкие и находящиеся под угрозой исчезновения виды дикорастущих растений. Мн.: «Беларуская энцыклапедыя» имени Петруся Бровки. 2005. С. 112-113.
Andersen QM, MarkhamK.R. Flavonoids. Chemistry, Biochemistry and Applications. Taylor and Francis Group, 2006. P. 617-917.
Tomczyk M. Pleszczynska M., Wiater A. Variation in total polyphenolics contents of aerial parts of Potentilla species and their anticariogenic activity // Molecules. 2010. Vol. 15 (7). Р. 4639-4651.
Miliauskas G. Van Beek T.A., Venskutonis P.R., Linssen J.P., De Waard H., Sudholter, E.J.R. Antioxidant activity of Potentilla fruticosa // Journ. of the Sc. of Food and Agriculture. 2004. Vol. 84 (15). Р. 1997-2009.
Oszmianski I., Woidyio A., Lamer-Zarawska E., Swiqder K. Antioxidant tannins from Rosaceae plant roots // Food Chemistry. 2007. № 100. P. 579-589.
Шимко О.М., ХишоваО.М. Оценка качества травы лапчатки белой // Вестник фармации. 2010. № 1 (47). С. 17-23.
Ермаж>в А.И. Методы биохимического исследования растений. Изд. 3-е, перераб. и дополн. Л., 1987. С.86-89.
Шеряков А.А. Государственная фармакопея Республики Беларусь в трех томах. Т. 2 Контроль качества вспомогательных веществ лекарственного растительного сырья. Молодечно: Типография «Победа», 2008. С. 366-367.
Китаева Мария Владимировна
младший научный сотрудник отдела биохимии и биотехнологии растений
ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси», E-mail: [email protected]
Сведения об авторах
Kitaeva Maria Vladimirovna
Junior researcher oof the Department of Biochemistry and Biotechnology of plants {инск Central botanical garden of the NAS of Belarus, Minsk
E-mail: [email protected]
Кот Александр Александрович
младший научный сотрудник
лаборатории биоразнообразия растительных ресурсов ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси», Минск E-mail: [email protected]
Спиридович Елена Владимировна
к.б.н., зав. лабораторией биохимии растений отдела биохимии и биотехнологии растений
ГНУ «Центральный ботанический сад НАН Беларуси», Минск E-mail: [email protected]
Kot Alexander Alexandrovich
Junior researcher oof the laboratory of Biodiversity of vegetation resouces Central botanical garden of the NAS of Belarus, Minsk E-mail: [email protected]
Spiridovich Elena Vladimirovna
Ph.D. in Biology, Head of the laboratory of Biochemistry oofplants o;f the Department of Biochemistry andBiotechnolog oof plants Central botanical garden oof the NAS oof Belarus, Minsk E-mail: [email protected]
0
5
