CC BY
97
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2226-7425-2018-20-3-107-111
УДК 634.675:615.2
ФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ И АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ ПЛОДОВ ДЕРЕЗЫ ОБЫКНОВЕННОЙ И ДЕРЕЗЫ РУССКОЙ
Секинаева1 М.А., Ляшенко1 С.С., Исламова2 Ф.И., Алиев2 А.М., Челова3 Л.В., Денисенко1 О.Н., Юнусова4 С.Г.
1Пятигорский медико-фармацевтический институт - филиал ФГБОУ ВО ВолгГму, г. Пятигорск, Российская Федерация 2ФГБУН Горный ботанический сад ДНЦРАН, г. Махачкала, Российская Федерация 3Клинико-диагностическая лаборатория ЛПУП «Санаторий Родник», г. Пятигорск, Российская Федерация 4ФГБУН Уфимский институт химии РАН, г. Уфа, Российская Федерация
Аннотация. Установлен состав фенольных соединений плодов Lycium barbarum L., интродуцированной в Ботаническом саду Горского ГАУ г. Владикавказа РСО-Алания, и дикорастущей Lycium ruthenicum Murr., собранной в Апшеронскомрайоне. По-лифенольный состав существенно не отличается. Основное в количественном отношении соединение - галловая кислота (57,94% и 75,01% в сумме фенольных соединений L. barbarum и L. ruthenicum соответственно). В фенолах L. ruthenicum представлены хлорогеновая кислота и танин (5,54% и 4,41% соответственно). Танин составлял 12% от суммы фенольных соединений плодов L. barbarum. Гиперозид, изоферуловая и кофейная кислоты, представленные в следовых количествах в L. ruthenicum, отсутствовали в L. barbarum. В составе полифенолов L. barbarum присутствовал катехин, который не был обнаружен в L. ruthenicum. Антиоксидантная активность плодов L. ruthenicum выше, чем L. barbarum (2,67 мг/г против 2,00 мг/г в пересчете на кислоту галловую).
Ключевые слова: фенольные соединения, антиоксиданты, дереза обыкновенная, дереза русская, семейство пасленовые, ягоды Годжи.
Род дереза Lycium L. семейства пасленовые Solanace-aea Juss. широко используется в медицинской практике, а также в национальной азиатской кухне, как продукт функционального питания [1]. Наиболее известными представителями рода являются дереза обыкновенная Lycium barbarum L. и дереза русская Lycium ruthenicum Murr. Lycium ruthenicum упоминалась еще в древнем традиционном тибетском сборнике «Jing Zhu Ben Cao» в качестве лекарственного растения [2]. Плоды Lycium ruthenicum (называемые также «черные ягоды Годжи») обладают антиоксидантной, цитопро-текторной, радиозащитной и иммуномодулирующей активностью; применяются при анемии, диабете, офтальмологических, сердечно-сосудистых заболеваниях, импотенции, нарушениях функции печени, менструального цикла и менопаузе [3]. Следует отметить, что Lycium ruthenicum встречается на территории европейской части России. Плоды Lycium barbarum («красные ягоды Годжи») замедляют процессы старения и оказывают положительное воздействие при синдроме хронической усталости. Последние исследования показали гепатопротекторную, гипогликемиче-скую, иммуномодулирующую, антиглаукомную, противоопухолевую, нейтропротекторную, кардиопротек-торную и антиоксидантную активность [4]. Lycium
ЬагЬагит произрастает в восточной Азии, особенно - в Китае, Тибете и Монголии.
Несмотря на наличие большого количества работ по изучению химического состава плодов дерезы обоих видов, в литературе отсутствуют данные по биологически активным веществам плодов Lycium ЬагЬагит, интродуцированной на территории РФ, а данные по химическому составу плодов Lycium гиШетсит флоры нашей страны крайне ограничены. Исследования касались лишь количественного определения углеводов и кислоты аскорбиновой плодов Lycium гиШетсит, произрастающей на территории Чеченской республики [5].
Одним из актуальных направлений изучения лекарственного растительного сырья в настоящее время является определение их фенольного состава и антиокси-дантной активности. Согласно литературным данным, с помощью растительных фенолов, обладающих антирадикальной активностью, можно осуществлять фармакологическую коррекцию окислительного стресса, являющегося одним из звеньев патогенеза большинства заболеваний. Фенолы растительной природы прерывают процессы окисления, образуя легко выводящиеся из организма малоактивные радикалы [6].
Ранее нами было проведено определение состава фе-нольных соединений листьев интродуцированной дерезы обыкновенной и установлено, что мажорными в сумме фенольных соединений явились оксикоричные кислоты: кофейная, галловая и цикориевая (32,5%, 27,7% и 16,6% в сумме фенольных соединений соответственно) [7].
Целью настоящей работы явилось изучение состава фенольных соединений и антиоксидантной активности высушенных до воздушно-сухого состояния зрелых плодов Lycium ЬагЬагит и Lycium гиШетсит. Поскольку Lycium ЬагЬагит не произрастает на территории РФ, нами была проведена интродукция на базе ботанического сада Горского аграрного университета
Состав фенольных соединений плодов
(опытный участок НИИ Биотехнологии Горского ГАУ в предгорной зоне РСО-Алания (восточная окраина г. Владикавказ)). Климат участка интродукции - умеренно континентальный с безморозным периодом около 190 суток, по водному режиму достаточно увлажненный. Почвы опытного участка - среднемощ-ные дерново-глеевые, выщелоченные [8]. Плоды Lycium гиШетсит были собраны в дикорастущей флоре (Апшеронский район, долина реки Тугчай, 14 км западнее трассы Ростов-Баку).
Результаты и обсуждение. Состав фенольных соединений и суммарное содержание антиоксидантов, исследуемых образцов плодов Годжи представлены в таблице 1.
Таблица 1
Lycium barbarum и Lycium тШсшсит
Фенольные соединения /содержание, % (метод внутренней нормализации) Дереза обыкновенная Дереза русская
Галловая кислота 57.94 75.01
Гиперозид - 0.17
Изоферуловая кислота - 0.09
Катехин 0.15 -
Кофейная кислота - 0.28
Лютеолин-7-гликозид 1.06 1.20
Танин 12.16 4.41
Феруловая кислота 0.58 2.15
Хлорогеновая кислота 0.31 5.54
Цикориевая кислота 1.09 1.90
Эпикатехин 0.07 5.03
Неидентифицированные компоненты 26.64 4.22
Суммарное содержание антиоксидантов (в пересчете на кислоту галловую), мг/г 2,00 ± 0,01 2,67 ± 0,01
В плодах Lycium ЬагЬагит при наличии доступных стандартов было идентифицировано 8 веществ фе-нольной природы (галловая, феруловая, хлорогеновая, цикориевая, кислоты, катехин, лютеолин-7-гликозид, танин, эпикатехин); Lycium гиШетсит - 10 веществ (галловая, изоферуловая, кофейная, феруловая, хлоро-геновая, цикориевая кислоты, гиперозид, лютеолин-7-гликозид, танин, эпикатехин). В составе фенольных соединений плодов обоих видов преобладали феноло-кислоты (галловая, феруловая, хлорогеновая и цикори-евая). Основной в количественном отношении явилась галловая кислота (57,94% и 75,01% в сумме фенольных соединений плодов Lycium ЬагЬагит и Lycium гиШетсит соответственно), что согласуется с данными по составу фенольных соединений Lycium ЬагЬагит, культивируемой в Сербии [9]. В фенолах плодов Lycium гиШетсит в значимых количествах были представлены хлорогеновая кислота и танин (5,54% и 4,41% соответственно). Танин составлял 12% от суммы фенольных соединений плодов Lycium
ЬагЬагит. Гиперозид, изоферуловая и кофейная кислоты, представленные в следовых количествах (0,170,28%) в плодах Lycium гиШетсит, отсутствовали в плодах Lycium ЬагЬагит. В составе полифенолов Lycium ЬагЬагит присутствовал катехин (0,15% в сумме фенольных соединений), который не был обнаружен в Lycium гиШетсит.
Следует отметить, что доминирующая в составе фе-нольных соединений плодов исследуемых видов дерезы гидроксибензойная галловая кислота играет роль строительного материала для танинов гидролизуемой группы, которые являются перспективными ингибиторами процессов окисления органических веществ и имеют преимущества перед фенолами других групп (флавоноидами, фенилкарбоновыми и окисокричными кислотами): хорошая растворимость в воде и простота выделения [10]. Сама галловая кислота, помимо анти-оксидантной активности, обладает противовоспалительной, иммуномодулирующей, антимутагенной, ан-
тираковой, гепатопротекторной и адренопролонгиру-ющей активностью; индуцирует выработку оксида азота для макрофагов и активацию иммунокомпетент-ных клеток, потенцирует продукцию интерферона и иммуноглобулинов класса G, поддерживает адаптационно-трофическую функцию нервной системы. Определение суммарного содержания антиоксидантов показало, что антиоксидантная активность плодов Lycium ruthenicum несколько выше, чем Lycium barbarum (2,67 мг/г против 2,00 мг/г в пересчете на кислоту галловую), что подтверждает имеющиеся литературные данные [11].
Таким образом, впервые был определен состав фенольных соединений плодов двух видов Годжи, произрастающих и интродуцированных на территории Российской Федерации. Установлено, что фенольный состав плодов Lycium barbarum и Lycium ruthenicum существенно не отличался; антиоксидантная активность плодов Lycium ruthenicum выше, чем плодов Lycium barbarum.
Экспериментальная часть. Определение состава фе-нольных соединений осуществляли классическим методом ВЭЖХ, который отличается высокой чувствительностью и точностью. Анализ проводили на высокоэффективном жидкостном хроматографе «Hitachi cyromaster» (Япония); инжектор ручной, модель Rheo-dyne 7725 USA с последующей компьютерной обработкой результатов исследования с помощью программы Мультихром для Windows (версия 3.4.00175). В качестве неподвижной фазы использовали металлическую колонку размером 4,6х250 мм. Nucleodor C18 с размером частиц 5 микрон, подвижной фазы - метанол - вода - кислота фосфорная концентрированная в соотношении 36:65:0,2. Скорость подачи элюента 0,7 мл/мин. Анализ проводили при комнатной температуре 50 мин. Детектировали с помощью УФ-детектора «UV detector 5410» при длине волны 254 нм. Пробо-подготовку осуществляли по методике [12]. Антиоксидантную активность плодов определяли на приборе «Цвет Яуза 01-АА» (проточно-инжекционной системе с амперометрическим детектированием), который имеет такие преимущества, как быстрота анализа; регистрация и обработка результатов в режиме реального времени; высокая чувствительность, правильность и воспроизводимость; предел обнаружения веществ фенольной природы на уровне нано- и пикограммов и низкая вероятность взаимного влияния ан-тиоксидантов, в частности проявления синергизма [6]. Сущность метода заключается в измерении электрического тока в электрохимической ячейке, возникающего при электрохимическом окислении исследуемого вещества на поверхности стеклоуглеродного анода [13].
Для определения антиоксидантной активности точную навеску гомогенизированной пробы плодов помещали в коническую колбу вместимостью 50 см3, добавляли 35 мл этилового 70%, встряхивали в течение 1 часа на магнитной мешалке. Пробы фильтровали через бумажный фильтр в мерную колбу 50 см3. промывали спиртом и доводили объем до метки. При построении гра-дуировочного графика, с целью исключения случайных результатов, были приготовлены растворы галловой кислоты с массовой концентрацией: 0,2; 0,4; 2,0; 4,0 мг/л. В качестве элюента использовали ортофос-форную кислоту с молярной долей 0,0022 моль/дм3. Данные обрабатывали статистически с помощью лицензионного пакета программ Statistika 5.5 и электронных таблиц MiCTosoft Excel. Суммарное содержание антиоксидантов выражали в мг/г воздушно сухого сырья, в пересчете на галловую кислоту.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Systematic Review of Chemical Constituents in the Genus Lycium (Solanaceae) / D. Qia, Y. Zhao, G. Yang, L. Huang // Molecules. 2017. 22 (6). P. 911.
[2] Genetic diversity of the endangered and medically important Lycium ruthenicum Murr. revealed by sequence-related amplified polymorphism (SRAP) markers / Z. Liu, Q. Shu, L. Wang [etc.] // Biochemical Systematics and Ecology. 2012. 45. P. 86-97.
[3] Protective Effect of Lycium ruthenicum Murr. Against Radiation Injury in Mice / Y. Duan, F. Chen, X. Yao, J. Zhu, C. Wang, J. Zhang, X. Li // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2015. 12(7). P. 8332-8347.
[4] An evidence-based update on the pharmacological activities and possible molecular targets of Lycium barbarum polysaccharides / J. Cheng, Z.W. Zhou, H.P. Sheng, L.J. He, X.W. Fan. [etc.] // Drug Design, Development and Therapy. 2015. V. 9. P. 33-78.
[5] Хлебцова Е.Б., Исаева Э.Л. Количественное определение углеводов в экстракте плодов и аскорбиновой кислоты в водном экстракте дерезы русской // Вестник Чеченского государственного университета. 2015. № 1. С. 109-113.
[6] Тринеева О.В., Методы определения антиоксидантной активности объектов растительного и синтетического происхождения в фармации // Разработка и регистрация лекарственных средств. 2017. № 4 (21). С. 180.
[7] Секинаева М.А., Денисенко О.Н., Ляшенко С.С. Изучение фенольных соединений травы дерезы обыкновенной (Годжи) (Lycium barbarum L.) методом ВЭЖХ // Актуальные вопросы современной медицины. Сборник научных трудов по итогам международной научно-практической конференции. Екатеринбург. 2017. № 4. С. 73-75.
[8] Басиев С.С., Цагараева Э.А., Козаева Д.П. Фенотипиче-ская характеристика сортов картофеля в условиях Центрального Предкавказья // Известия Горского государственного аграрного университета. 2017. Т. 54, № 2. С. 9-14.
[9] Bioactive Compounds and Antioxidant Properties of Goji fruits (Lycium barbarum L.) cultivated in Serbia / J.J. VuliC, J.M. Canadanovic-Brunet, G.S. Cetkovic, S.M. Djilas [etc.] // Journal of the American College of Nutrition. 2016. 35(8). P. 692-698.
[10] Белый А.В., Белая Н.И. Антирадикальная активность дубильных веществ корневищ Bergenia crassifolia в реакции с 2,2'-дифенил-1-пикрилгидразилом // Химия растительного сырья. 2012. № 3. С. 121-126.
[11] Comparative studies on phenolic profiles, antioxidant capacities and carotenoid contents of red goji berry (Lycium barbarum) and black goji berry (Lycium ruthenicum) / T.
Islam, X. Yu, TS. Badwal, B. Xu // Chemistry Central Journal. 2017. 11: 59.
[12] Изучение состава фенольных соединений травы солянки иберийской (Salsola ibérica (Sennen&Pau) Botsch.) флоры республики Дагестан методом ВЭЖХ / А.А. Аминова, О.Н. Денисенко, С.С. Ляшенко, Л.А. Бережная // Здоровье и образование в XXI веке. 2016. Т. 18. № 10. С. 109-112.
[13] Сажина Н.Н. Определение антиоксидантной активности различных биоантиоксидантов и их смесей амперо-метрическим методом // Химия растительного сырья. 2016. № 4. С. 71-76.
PHENOLIC COMPOSITION AND ANTIOXIDANT ACTIVITY OF LYCIUM BARBARUM L. AND LYCIUM RUTHENICUM MURRAY FRUITS
Sekinaeva1 M.A., Lyashenko1 S.S., Islamova2 F.I., Aliev2 A.M., Chelova3 L.V., Denisenko1 O.N., Yunusova4 S.G.
'Pyatigorsk medical pharmaceutical institute of Volgograd medical state university of the ministry of health care of Russia,
Pyatigorsk, Russian Federation 2Mountain botanical garden of the Dagestan scientific centre, Makhachkala, Russian Federation 3Clinical diagnostic laboratory «Sanatorium Rodnik», Pyatigorsk, Russian Federation 4Ufa Institute of Chemistry of the Russian Academy of Sciences, Ufa, Russian Federation
Annotation. The composition ofphenolic compounds of the fruits of Lycium barbarum L. introduced in the Botanic garden of Vladikavkaz, and of wild Lycium ruthenicum Murray, collected in Absheron district was investigated. The composition ofpolyphenols of the samples is not significantly different. The main quantitatively compound was Gallic acid (57,94% and 75,01% in total phenolic compounds of L. barbarum and L. ruthenicum, respectively). In fruits of L. ruthenicum phenols in significant quantities represented by the chlorogenic acid and tannin (of 5.54% to 4.41%, respectively); tannin accounted for 12% of the amount ofphenolic compounds of the fruits of L. barbarum. The composition of polyphenols of L. barbarum was attended by catechin, which was not detected in L. ruthenicum. Antioxidant activity of fruits of L. ruthenicum is slightly higher than the L. barbarum (2,67 mg/g and 2.00 mg/g in terms of Gallic acid, respectively).
Key words: phenolic compounds, antioxidants, Lycium barbarum L., Lycium ruthenicum Murray, family Solanaceae Juss., Goji berries.
REFERENCES
[1] Systematic Review of Chemical Constituents in the Genus Lycium (Solanaceae) / D. Qia, Y. Zhao, G. Yang, L. Huang // Molecules. 2017. 22 (6). P. 911.
[2] Genetic diversity of the endangered and medically important Lycium ruthenicum Murr. revealed by sequence-related amplified polymorphism (SRAP) markers / Z. Liu, Q. Shu, L. Wang [etc.] // Biochemical Systematics and Ecology. 2012. 45. P. 86-97.
[3] Protective Effect of Lycium ruthenicum Murr. Against Radiation Injury in Mice / Y. Duan, F. Chen, X. Yao, J. Zhu, C. Wang, J. Zhang, X. Li // International Journal of Environmental Research and Public Health. 2015. 12(7). P. 8332-8347.
[4] An evidence-based update on the pharmacological activities and possible molecular targets of Lycium barbarum polysaccharides / J. Cheng, Z.W. Zhou, H.P. Sheng, L.J. He, X.W. Fan. [etc.] // Drug Design, Development and Therapy. 2015. V. 9. P. 33-78.
[5] Khlebtsova E.B., Isaeva E.L. Quantitative determination of carbohydrates in the extract of fruits and ascorbic acid in a water extract of the Lycium ruthenicum // Bulletin of the Chechen State University. 2015. No. 1. P. 109-113.
[6] Trineeva O.V. Methods of determination of antioxidant activity of plant and synthetic origins in pharmacy // Drug development and registration. 2017. № 4 (21). P.180.
[7] Sekinaeva M.A., Denisenko O.N., Lyashenko S.S. Identification of phenolics of Herba Lycium barbarum L. (Goji) by high performance liquid chromatography (HPLC) // Topical issues of modern medicine. Collection of scientific papers on the results of international scientific and practical conference. Ekaterinburg. 2017. No. 4. C. 73 -75.
[8] Basiev S.S., Tsagaraeva E.A., Kozaeva D.P. Phenotypic characteristic of potato varieties in the conditions of Central Caucasus // News of Gorsky state agrarian University 2017. T. 54, № 2. P. 9-14.
[9] Bioactive Compounds and Antioxidant Properties of Goji fruits (Lycium barbarum L.) cultivated in Serbia / J.J. Vulic, J.M. Canadanovic-Brunet, G.S. Cetkovic, S.M. Djilas [etc.] // Journal of the American College of Nutrition. 2016. 35(8). P. 692-698.
[10] Belyi A.V., Belaia N.I. The antiradical activity of tannins of Bergenia crassifolia rhizomes in reaction with 2.2'-di-phenyl-1-picrylhydrazyl // Himija rastitel'nogo syr'ja. 2012. №3. P. 121-126.
[11] Comparative studies on phenolic profiles, antioxidant capacities and carotenoid contents of red goji berry (Lycium barbarum) and black goji berry (Lycium ruthenicum) / T.
Islam, X. Yu, TS. Badwal, B. Xu // Chemistry Central Journal. 2017. 11: 59.
[12] A study of the composition of phenolic combination of the herb of Salsola iberica (Sennen & Pau) Botsch. flora of the Republic of Dagestan by the HPLC method // A.A. Aminova, O.N. Denisenko, C.C. Lyashenko, L.A. Bereznaya //
Health and education millennium. 2016. T. 18. No. 10. P. 109-112.
[13] Sazhina N.N. Determination of antioxidant activity of various bioantioxidants and mixes by ammetric method // Khimia rastitel'nogo syr'ia. 2016. № 4. P. 71-76.
