CC BY
19
medical & pharmaceutical
JOURNAL "PULSE"
2023. Vol. 25. № 2
RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences
УДК 615.011.5:[615.322:582.739](470.56)
Corresponding Author: Bondarenko Anatoly Igorevich — Instructor of the Department of Pharmaceutical Chemistry, Orenburg State Medical University, Orenburg, Russia, E-mail: anat1998bond@mail. ru
© Mikhailova I.V., Sinegovets A.A., Bondarenko A.I., Ivanova E.V. - 2023
I Accepted: 20.02.2023
http ://dx. doi. org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2-29-33
ФИТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ТРАВЫ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО, ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ
Михайлова И.В., Синеговец А.А., Бондаренко А.И., Иванова Е.В.
ФГБОУ ВО «Оренбургский государственный медицинский университет», г. Оренбург, Российская Федерация
Аннотация. Актуальность. Цель: анализ количественного содержания и оценка выраженности суммарной антиоксидантной активности природных антиоксидантов травы Trifolium pratense L., произрастающего на территории Оренбургской области.
Методика: в качестве объектов исследования использовали траву Trifolium pratense L., собранную в Сакмарском, Тюльганском, Бузулукском и Пономаревском районах Оренбургской области. Оценку количественного содержания суммы флавоноидов и суммы гидроксикоричных кислот проводили методом дифференциальной УФ-спектрофотометрии, содержание суммы дубильных веществ и суммы органических кислот находили методом титриметрии, уровень кислоты аскорбиновой - методом окислительно-восстановительного титрования. О выраженности суммарной антиоксидантной активности исследуемого растительного сырья судили по способности ингибировать аутоокисление адреналина. Статистическая обработка первичных данных проводилась с помощью пакета программ Microsoft Excel 2016 и Statistica 6.0. Результаты. Анализ количественного содержания биологически активных веществ и выраженности суммарной антиоксидантной активности выявил максимальное накопление флавоноидов, дубильных веществ, органических, гидроксикоричных кислот и выраженность суммарной антиоксидантной активности в траве клевера лугового, произрастающего на территории Пономаревского района, наибольшее накопление аскорбиновой кислоты - в сырье клевера лугового, произрастающего в Тюльганском районе. Заключение. Траву Trifolium pratense L., произрастающего в Оренбургской области, можно рассматривать в качестве потенциального источника природных антиоксидантов (органических кислот, фенольных соединений).
Ключевые слова: клевер луговой, Оренбургская область, фенольные соединения, органические кислоты, антиоксидантная активность.
PHYTOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND ANTIOXIDANT PROPERTIES OF THE HERB OF MEADOW CLOVER GROWING ON THE TERRITORY OF THE ORENBURG REGION
Mikhailova I.V., Sinegovets A.A., Bondarenko A.I., Ivanova E.V.
Orenburg State Medical University, Orenburg, Russian Federation
Abstract. Objective: to analyze the quantitative content and assess the severity of the total antioxidant activity of natural antioxidants of the herb of Trifolium pratense L., growing in the Orenburg region.
Methodology: Herb of Trifolium pratense L. collected in Sakmarsky, Tyulgansky, Buzuluksky and Ponomarevsky districts of the Orenburg region was used as objects of research. The quantitative content of the sum offlavonoids and the sum of hydroxycinnamic acids was evaluated by differential UV spectrophotometry, the content of the sum of tannins and the sum of organic acids was found by titrimetry, the level of ascorbic acid was determined by redox titration. The severity of the total antioxidant activity of the studied plant raw materials was judged by the ability to inhibit the autoxidation of adrenaline. Statistical processing of primary data was carried out using the Microsoft Excel 2016 and Statistica 6.0 software package.
Results. The analysis of the quantitative content of biologically active substances and the severity of the total antioxidant activity revealed the maximum accumulation of flavonoids, tannins, organic, hydroxycinnamic acids and
the severity of the total antioxidant activity in the herb of meadow clover growing on the territory of the Ponomarevsky district, the largest accumulation of ascorbic acid - in the raw materials of meadow clover growing in the Tyulgansky district.
Conclusion. The herb of Trifolium pratense L. which grows in the Orenburg region can be considered as a potential source of natural antioxidants (organic acids, phenolic compounds).
Keywords: meadow clover, Orenburg region, phenolic compounds, organic acids, antioxidant activity.
Введение. В последние десятилетия в мире наблюдается возрастание интереса населения к дикорастущим лекарственным растениям, к числу которых относится клевер луговой, широко распространенный в Российской Федерации, в том числе и на территории Оренбургской области. Сырье Trifolium pratense L. содержит большое количество биологически активных веществ (БАВ) (гликозиды [6], флавоноиды (лютеолин, кверцетин, рутин) [10, 15], эфирные масла, алкалоиды, смолы, витамины (аскорбиновая кислота, витамины группы В и др.)) и минеральных веществ (кальций, фосфор, калий [14]), что позволяет использовать его в народной медицине для лечения широкого спектра заболеваний (ревматических, желудочно-кишечных, гинекологических и др.) [7, 14]. В то же время, такие БАВ, как фенольные соединения и органические кислоты, являются антиоксидантами, которые, в свою очередь, нейтрализуют активные формы свободных радикалов, играющие важную роль в возникновении и развитии различных заболеваний [3, 4]. Учитывая вышесказанное, представляется актуальным проведение анализа количественного содержания БАВ, проявляющих антиоксидантные свойства, и выраженности суммарной антиоксидантной активности (АОА) в траве Trifolium pratense L., произрастающего в различных районах Оренбургской области.
Цель настоящего исследования - анализ количественного содержания и оценка выраженности суммарной антиоксидантной активности природных антиоксидантов травы Trifolium pratense L., произрастающего на территории Оренбургской области.
Материалы и методы. В качестве объектов исследования использовали траву Trifolium pratense L., собранную в Сакмарском, Тюльганском, Бузулукском и Пономаревском районах Оренбургской области. Выбор районов обусловлен климатическими условиями, способствующими накоплению БАВ. Оценку количественного содержания суммы флавоноидов и суммы гидроксикоричных кислот проводили методом дифференциальной УФ-спектрофотометрии на спектрофотометре УФ-1200 («Shanghai Mapada Instruments Co., Ltd», Китай). Определение содержания суммы флавоноидов проводили по удельному показателю поглощения в пересчете на рутин, суммы гидроксикоричных кислот - в
пересчете на хлорогеновую кислоту [5, 9, 13]. Количественное содержание суммы дубильных веществ и суммы органических кислот находили методом титриметрии в пересчете на танин и яблочную кислоту соответственно, уровень кислоты аскорбиновой - методом окислительно-восстановительного титрования [5]. Об антиоксидантной активности исследуемого растительного сырья судили по способности ингибировать аутоокисление адреналина in vitro и тем самым предотвращать образование активных форм кислорода. Антиоксидантную активность выражали в процентах ингибирования аутоокисления адреналина [11]. Статистическая обработка первичных данных проводилась с помощью пакета программ Microsoft Excel 2016 и Statistica 6.0. Для сравнения полученных данных использовали непараметрический U-критерий Манна-Уитни. Данный параметр позволяет выявить различия между малыми выборками. Чем меньше значение критерия, тем вероятнее, что различия между значениями параметра в анализируемых выборках достоверны. Статистически значимыми считали различия при p < 0,05. Анализ зависимости между изучаемыми показателями выполнялся путем вычисления коэффициента корреляции Пирсона r. Слабая степень взаимосвязи характеризуется значением коэффициента от 0±0,29, средняя от 0,3 до 0,69, сильная от 0,7 до 1,0. Коэффициент корреляции равный 0 говорит об отсутствии взаимосвязи.
Результаты и обсуждение. В результате проведенного исследования установлено, что высокие значения суммы флавоноидов, суммы органических кислот и суммы гидроксикоричных кислот наблюдались в траве клевера лугового, произрастающего в Пономаревском и Бузулукском районах, суммы дубильных веществ - в сырье клевера Пономаревского и Сакмарского районов, аскорбиновой кислоты - в траве клевера Сакмарского района (рис. 1, 2, 3). Определено, что исследуемое сырье всех районов содержало изучаемые БАВ, причем их максимальное накопление и выраженность АОА были установлены в сырье Пономаревского района
11 Пономаревский район s Тюльганский район ш Сакмарский район ш Бузулукский район
Рис.1 - Количественное содержание флавоноидов, дубильных веществ, органических кислот и гидроксикоричных кислот
Fig.1 - Quantitative content of flavonoids, tannins, organic acids and hydroxycinnamic acids
Рис.2 - Количественное содержание аскорбиновой кислоты
Fig.2 - Quantitative content of ascorbic acid
Рис.3 - Выраженность антиоксидантной активности
суммарной
Fig.3 - The severity of the total antioxidant activity
Примечание: * - достоверное различие по сравнению с сырьем Пономаревского района, # - достоверное различие по сравнению с сырьем Тюльганского района, □ - достоверное различие по сравнению с сырьем Сакмарского района
Note: * - significant difference in comparison with the raw materials of the Ponomarevsky district, # - significant difference in comparison with the raw materials of the Tyulgansky district, □ - significant difference in comparison with the raw materials of the Sakmarsky district
Анализ содержания биологически активных веществ и выраженности антиоксидантной активности в сырье Trifolium pratense L., а также литературные данные [8, 12], позволяют предположить существование зависимости между вышеуказанными показателями. В связи с этим был проведен корреляционный анализ, который выявил, что между содержанием флавоноидов, дубильных веществ аскорбиновой, органических,
гидроксикоричных кислот и антиоксидантной активностью в траве клевера, произрастающего на территории Оренбургской области, установлена прямая корреляционная зависимость (табл. 1). При
этом сильная степень корреляции (г > 0,7) наблюдалась между содержанием флавоноидов и
АОА, гидроксикоричных кислот Пономаревского, Сакмарского, районов; дубильных веществ Пономаревского, Тюльганского, районов; органических кислот Сакмарского, Тюльганского, аскорбиновой кислоты и АОА сырья всех районов. Средняя степень корреляции (г > 0,3) выявлена между содержанием флавоноидов и АОА, гидроксикоричных кислот и АОА сырья Бузулукского района; дубильных веществ и АОА -
и АОА сырья Тюльганского и АОА -Бузулукского и АОА -Бузулукского;
E-ISSN 2686-6838
Сакмарского; органических кислот и АОА -Пономаревского района.
Обсуждая полученные результаты, следует отметить, что выявленные различия в количественном содержании биологически активных веществ можно объяснить влиянием климатических факторов и состава почв исследуемых районов на их кумуляцию. Известно, что накоплению фенольных соединений способствуют ультрафиолетовое излучение и относительно низкая температура воздуха в летний период, что характерно для климата Пономаревского района, в результате чего усиливается транскрипция генов фенольного биосинтеза, что стимулирует накопление данных соединений. Поэтому с влиянием низких температур при достаточном освещении связано наибольшее накопление фенольных соединений. Еще одним фактором, влияющим на биосинтез фенольных соединений, является минеральное питание. Известно, что дефицит в почве азота, фосфора, калия, серы и бора увеличивает в органах растений накопление фенольных соединений [2]. Такая характеристика почвы также соответствует почве Пономаревского района. Наоборот, накопление в почве фосфора и калия усиливает
синтез молекулы аденозинтрифосфата, являющейся энергетическим субстратом метаболических процессов, в результате чего увеличивается содержание аскорбиновой кислоты. Достаточно высокое содержание в почве фосфора и калия характерно для почв Тюльганского района, что объясняет максимальное накопление аскорбиновой кислоты в этом районе [1].
Заключение. Таким образом, антиоксидантная активность сырья может быть обусловлена содержанием биологически активных веществ, обладающих антиоксидантными свойствами, как в отдельности, так и зависеть от суммарного содержания их в лекарственном растительном сырье, что способствует более высокому уровню антиоксидантной активности. Исходя из всего вышеперечисленного, траву Trifolium pratense L., произрастающего в Сакмарском, Тюльганском, Бузулукском и Пономаревском районах Оренбургской области, можно рассматривать как потенциальный источник флавоноидов, дубильных веществ, аскорбиновой, органических и гидроксикоричных кислот, а также в качестве природного антиоксиданта
REFERENCES
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИИ СПИСОК
[1]. Abdrakhimova Y.R., Valieva A.I. Secondary metabolites of plants: physiological and biochemical aspects. Kazan: Kazan University, 2012. 40 p.
[2]. Berezina N.V. Accumulation of phenolic compounds in cranberries (Vaccinium vitis-idaea L.) and cranberries (Oxycoccus palustris pers., O. macrocarpus (ait.) Pers.) under in vivo, in vitro and ex vitro conditions (Candidate Thesis). Moscow, 2019. 160 p.
[3]. Burlakova E.B., Veselovsky V.A., Kols O.R. Bioantioxifiers in the regulation of metabolism in norm and pathology: collection of articles. M., 1982. 240 p.
[4]. Vladimirov Yu.A., Archakov A.I. Lipid peroxidation in biological membranes. M., 1972. 252 p.
[5]. State Pharmacopoeia of the Russian Federation. In 3 volumes. / Ministry of Health of the Russian Federation. 14th ed. [Electronic resource]. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php (accessed: 01.12.2022)
[6]. Drenin A.A., Batirov E.H., Turov Yu.P. New isoflavone glycoside from Trifolium pratense L. // Chemistry of plant raw materials. 2010. No 2. P. 53-56.
[7]. Dudchenko L.G., Kozyakov A.S., Krivenko V.V. Spicy-aromatic and spicy-flavoring plants: Handbook. Kiev: NaukovaDumka, 1989. 304 p.
[8]. Kurkin V.A. Pharmacognosy: Textbook for students of pharmaceutical universities. Samara: LLC "Etching", GO VPO "SamSMU", 2014. 1180 p.
[9]. Kurkina A.V. Flavonoids of pharmacopoeia plants: monograph. Samara: Limited Liability Company "Etching", 2012. 290 p.
[10]. Novikov O.O., Pisarev D.I., Sorokopudov V.N. et al. Study of the flavonoid composition of red clover flowers // Scientific Vedomosti. The series "Natural Sciences". 2010. V. 13, No 21. P. 113-117.
[1]
Aбдрахимова Ю.Р., Валиева A.K Вторичные метаболиты растений: физиологические и биохимические аспекты. Казань: Казанский университет, 2012. 40 с.
Березина Н.В. Накопление фенольных соединений в клюкве (Vaccinium vitis-idaea L.) и клюкве (Oxycoccus palustris pers., O. macrocarpus (ait.) Pers.) в условиях in vivo, in vitro и ex vitro: дис. ... канд. биол. наук. Москва, 2019. 160 с.
Бурлакова Е.Б., Веселовский ВА., Кольс О.Р. Биоантиоксиданты в регуляции обмена веществ в норме и патологии: сб. статей. М., 1982. 240 с. Владимиров ЮА., Aрчаков A.K Перекисное окисление липидов в биологических мембранах. М., 1972. 252 с.
Государственная фармакопея Российской Федерации. В 3-х томах. / Министерство здравоохранения Российской Федерации. 14-е изд. [Электронный ресурс]. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php (дата обращения: 01.12.2022)
Дренин A.A., Батиров Э.Х., Туров Ю.П. Новый изофлавоновый гликозид из Trifolium pratense L. // Химия растительного сырья. 2010. № 2. С. 53-56. Дудченко Л.Г., Козяков A.Q, Кривенко В.В. Пряно-ароматические и пряно-вкусовые растения: Справочник. Киев: НауковаДумка, 1989. 304 с. Куркин ВА. Фармакогнозия: Учебник для студентов фармацевтических вузов. Самара: ООО «Офорт», ГО ВПО «СамСМУ», 2014. 1180 с.
Куркина A^. Флавоноиды фармакопейных растений: монография. Самара: Общество с ограниченной ответственностью «Офорт», 2012. 290 с. [10]. Новиков О.О., Писарев Д.И., Сорокопудов В.Н. и другие. Изучение флавоноидного состава цветков
[2]
[3]
[4]
[5]
[6]
[7]
[8]
[9]
E-ISSN 2686-6838
|11| Ryabinina E.I., Zotova EE., Vetrova E.N. et al. A new
approach to the evaluation of the antioxidant activity of plant raw materials in the study of the process of adrenaline autoxidation // Chemistry of plant raw materials. 2011. No 3. P. 117-121.
[12]. Skrypnik L.N., Kurashova A.A. Comparative study of the antioxidant properties of plants of some species of the genus Sambucus L. // Chemistry of plant raw materials. 2019. No 1. P. 127-137.
[13]. Trineeva O.V., Slivkin A.I., Safonova E.F. Determination of hydroxycinnamic acids, carotenoids and chlorophyll in the leaves of nettle (Urtica dioica L.) // Chemistry of plant raw materials. 2015. No 3. P. 105-110.
[14]. Kolodziejczyk-Czepas J. Trifolium species - the latest findings on chemical profile, ethnomedicinal use and pharmacological properties // Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2016. V. 68, No 7. P. 845-861.
[15]. Tundis R., Marrelli M., Conforti F. et al. Trifolium pratense and T. repens (Leguminosae): Edible Flower Extracts as Functional Ingredients // Foods. 2015. V. 4, No 3. P. 338-348.
А.А. Сравнительное свойств растений
клевера лугового // Научные ведомости. Серия "Естественные науки". 2010. Т. 13, № 21. С. 1 13-117.
[11]. Рябинина Е.И., Зотова Е.Е., Ветрова Е.Н. и другие. Новый подход к оценке антиоксидантной активности растительного сырья при изучении процесса автоокисления адреналина // Химия растительного сырья. 2011. № 3. С. 117-121.
[12]. Скрыпник Л.Н., Курашова изучение антиоксидантных некоторых видов рода Sambucus L. // Химия растительного сырья. 2019. № 1. С. 127-137.
[13]. Тринеева О.В., Сливкин А.И., Сафонова Е.Ф. Определение гидроксикоричных кислот, каротиноидов и хлорофилла в листьях крапивы двудомной (Urtica dioica L.) // Химия растительного сырья. 2015. № 3. С. 105-110.
[14]. Kolodziejczyk-Czepas J. Trifolium species - the latest findings on chemical profile, ethnomedicinal use and pharmacological properties // Journal of Pharmacy and Pharmacology. 2016. V. 68, No 7. P. 845-861.
[15]. Tundis R., Marrelli M., Conforti F. et al. Trifolium pratense and T. repens (Leguminosae): Edible Flower Extracts as Functional Ingredients // Foods. 2015. V. 4, No 3. P. 338348.
Author Contributions. Mikhailova I.V. - concept and design of the study; Sinegovets A.A. - analysis of the received data, writing
the text; Bondarenko A.I. - collection and processing of materials; Ivanova E.V. - concept and design of the study.
Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest.
Mikhailova I.V. — SPIN-ID: 7701-2152; ORCID: 0000-0002-4465-0887
Sinegovets A.A. — SPIN-ID: 3732-8568; ORCID: 0000-0003-0575-3610
Bondarenko A.I. — SPIN-ID: 7917-9232; ORCID: 0000-0002-0989-8684
Ivanova E.V. — SPIN-ID: 9731-7094; ORCID: 0000-0002-4974-8947
For citation: Mikhailova I.V., Sinegovets A.A., Bondarenko A.I., Ivanova E.V. PHYTOCHEMICAL CHARACTERISTICS AND ANTIOXIDANT PROPERTIES OF THE HERB OF MEADOW CLOVER GROWING ON THE TERRITORY OF THE ORENBURG REGION // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2023;25(1):29-33. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2-29-33.
Вклад авторов. Михайлова И.В. - концепция и дизайн исследования; Синеговец А.А. - анализ полученных данных,
написание текста; Бондаренко А.И. - сбор и обработка материалов; Иванова Е.В. - концепция и дизайн исследования.
Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Михайлова И.В. — SPIN-ID: 7701-2152; ORCID: 0000-0002-4465-0887
Синеговец А.А. — SPIN-ID: 3732-8568; ORCID: 0000-0003-0575-3610
Бондаренко А.И. — SPIN-ID: 7917-9232; ORCID: 0000-0002-0989-8684
Иванова Е.В. — SPIN-ID: 9731-7094; ORCID: 0000-0002-4974-8947
Для цитирования: Михайлова И.В., Синеговец А.А., Бондаренко А.И., Иванова Е.В. ФИТОХИМИЧЕСКАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА И АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА ТРАВЫ КЛЕВЕРА ЛУГОВОГО, ПРОИЗРАСТАЮЩЕГО НА ТЕРРИТОРИИ ОРЕНБУРГСКОЙ ОБЛАСТИ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2023;25(1):29-33. http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2023-25-2-29-33.
