Научная статья на тему 'Фитохимическое исследование Veronica anagalloides Guss. Южного Урала'

Фитохимическое исследование Veronica anagalloides Guss. Южного Урала Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
201
70
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
ЛЕКАРСТВЕННЫЕ РАСТЕНИЯ / VERONICA ANAGALLOIDES / БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / MEDICINAL PLANTS / BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Гусев Николай Фёдорович, Немерешина Ольга Николаевна, Трубников Виктор Владимирович

В статье приведены результаты исследования лекарственного растительного сырья (травы) вероники ложноключевой, произрастающей на территории Южного Урала. Показано, что Veronica anagalloides произрастает на открытых место-обитаниях сухостепной подзоны степной зоны, вырабатывает и накапливает значительное количество запасных и защитных веществ. Установлено, что в сырье растения (траве) содержится комплекс биологически активных веществ, включающий флавоноиды, таниды, азотистые вещества и иридоиды. Это позволяет рассматривать встречающейся в регионе вид как перспективный источник лекарственного растительного сырья, необходимый для нужд фармации, ветеринарии, кулинарии и косметологии.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Гусев Николай Фёдорович, Немерешина Ольга Николаевна, Трубников Виктор Владимирович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

PHYTOCHEMICAL INVESTIGATION OF VERONICA ANAGALLOIDES GUSS. GROWING IN THE SOUTH URAL

The article presents the results of the study of the medicinal vegetal raw stuff (grasses) of pseudo-speedwell (Veronica anagalloides) growing on the territory of the Southern Urals. It is shown that the above plant grows in open habitats of the dry steppe subzone of the steppe zone. It generates and accumulates a significant amount of reserve and protective substances. It is ascertained that the raw stuff of the plant (grass) contains the complex of biologically active substances, including flavonoids, tannides, nitrogenous substances and iridoids. This allows this plant species, which is rather spread in the region, to be considered as a promising source of medicinal plant raw stuff required for the needs of pharmacy, veterinary medicine, culinary and cosmetology.

Текст научной работы на тему «Фитохимическое исследование Veronica anagalloides Guss. Южного Урала»

Фитохимическое исследование Veronica anagalloides Guss. Южного Урала

Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; О.Н. Немерешина, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГМУ; В.В. Трубников, к.т.н, филиал ФГБОУ ВО РГУ нефти и газа (НИУ) в г. Оренбурге

По результатам многочисленных исследований известно [1, 2], что лекарственное растительное сырьё (ЛРС) видов вероника (Veronica L.) семейства норичниковых (Scrophulariaceae) содержит комплекс биологически активных веществ и микроэлементов. Ряд видов рода широко применяются в современной фитотерапии и кулинарии стран Европы и Азии. В частности, в европейских странах широко применяется ЛРС таких видов, как вероника лекарственная (Vemnica officinalis), в. седая (V. incаж), в. дубравная (V. chamaedrys) и некоторые другие [2, 3].

Исходя из принципа наследования признаков в потомстве следует, что ботанически родственные виды могут вырабатывать и накапливать идентичные по строению или сходные действующие вещества, а препараты из сырья этих видов проявляют подобное фармакологическое действие [4]. Кроме того, взятый для исследования вид — вероника ложноключевая (Veronica anagalloides Guss.) в химическом отношении изучен недостаточно, особенно на региональном уровне.

Поэтому целью исследования стал фитохи-мический анализ лекарственного растительного сырья (ЛРС) Veronica anagalloides Guss. (трава), произрастающей в степной зоне Южного Урала (в пределах Оренбургского Предуралья) и являющейся потенциальным источником природных биологически активных веществ (БАВ).

Материал и методы исследования. Вероника ложноключевая (Veronica anagalloides) — многолетнее (реже однолетнее) травянистое растение с прямостоячим плотным стеблем высотой 12—30 см. Листья растения простые, сидячие, супротивные с полустеблеобъемлющим сердцевидным основанием, ланцетные, заострённые, цельнокрайние, длиной около 2,5 см и шириной до 7 мм. Соцветия (боковые пазушные кисти) выходят из пазух супротивных, преимущественно верхних листьев. Чашечка и венчик имеют строение, характерное для видов Veronica L. Венчик 2—3 мм в диаметре, бледно-голубого или грязно-фиолетового цвета с тёмными полосками. Длина плода-коробочки составляет 2—2,5 мм, ширина — 1—1,5 мм. Семена мелкие, округлые, гладкие, плоские, выпуклые [5].

Вероника ложноключевая встречается в Оренбургской области на отмелях и наносах, по берегам водоёмов и на солонцеватых лугах в лесостепной зоне [6]. В России вид распространён в Причерноморье, на Нижнем Дону и Нижней Волге, в

Волжско-Камском бассейне, в предгорьях Кавказа и на юге Западной Сибири [5]. Veronica anagalloides произрастает также в Средней и Атлантической Европе, в Средней и Малой Азии, в Индии и Северной Америке [5, 6].

Растительное сырьё (трава), необходимое для исследования, было собрано нами в период цветения растения в различных местообитаниях — в степной и сухостепной подзонах Оренбургского Предуралья (табл. 1).

Содержание биологически активных веществ изучали методами, принятыми для анализа лекарственного растительного сырья [7—10]. Содержание иридоидов в сырье (траве) определяли методом хроматографии на бумаге марки Filtrak FN-1 (Германия) в системе н-бутанол — уксусная кислота — вода в соотношении 4:1:5. Детектирование иридоидов на хроматограммах осуществляли путём просматривания в видимом и УФ-свете до и после обработки хромогенными реактивами. В качестве хромогенного реактива применяли 1-процентный спиртовый раствор пара-диметил-амино-бензальдегида в присутствии соляной кислоты.

Для определения качественного состава флаво-ноидов и фенолкарбоновых кислот исследуемого ЛРС применяли метод двумерной хроматографии на бумаге марки Filtrak FN-1 в системах н-бутанол — уксусная кислота — вода (соотношение 4:1:5) в первом направлении и 15-процентная уксусная кислота — во втором направлении. В качестве хромогенных реактивов использовали спирто-вый раствор алюминия хлорида и реактив Гепф-нера [2, 7, 9].

Результаты исследования. Предварительное исследование с использованием пробирочных реакций [7] показало, что основными группами биологически активных веществ в ЛРС исследуемого вида являются флавоноиды, таниды и иридоиды (табл. 1).

Поэтому на следующем этапе было изучено содержание и идентификация флавоноидов и иридоидов в сырье Veronica anagalloides (табл. 2—4).

Флавоноиды — растительные фенольные соединения, структурную основу которых составляют 2 бензильных кольца (А и В), соединённых друг с другом гетероциклическим пираном или пироном (кольцо С). В зависимости от особенностей структуры флавоноиды подразделяются на флавонолы, антоцианидины, флавоны, флавононы и халконы. Проведение цианидиновой реакции (проба Синода) позволило установить, что в исследуемом растении присутствуют флавоноиды группы флавона [7].

В растениях флавоноиды выполняют ряд важных функций, связанных с вопросами адаптации и защиты. В частности, они принимают участие

в пигментации, защите от грибов, насекомых, являются компонентами неферментативного звена антиокислительной защиты тканей. Помимо этого, применяемые флавоноидсодержащие препараты проявляют выраженные антиоксидантные, цито-протекторные, гепатозащитные, антигипоксиче-ские и многие другие эффекты.

По химической структуре иридоиды представляют собой производные циклопентаноидных монотерпенов [9]. Известно, что растения, содержащие иридоиды, широко применяются для улучшения пищеварения и повышения аппетита (аир, горечавка, одуванчик и др.), а также проявляют и другие виды фармакологической активности: антибиотическую (аукубин, плюмерицин, генциопикрозид), седативную и транквилизирующую (валепотриаты), гипотензивную, коронарно-расширяющую, спазмолитическую и антиаритмическую (олеуропеин), мочегонную (каталпозид, аукубин), гормональную (агнузид), желчегонную (аукубин). Обычно иридоиды содержатся в растениях совместно с эфирными маслами и слизями, обеспечивающими комплексное действие препаратов, изготовленных на основе растительного сырья [2].

Исследование растительного сырья Veronica anagalloides на содержание и идентификацию иридоидов проводили методом хромотографии на бумаге. При этом на хроматограммах (рис. 1) было обнаружено пять веществ иридоидной природы с Rf: 0,32; 0,53; 0,68; 0,93. При сравнении с аутентичными образцами три вещества были идентифицированы как аукубин (Rf 0,32), каталпозид (Rf 0,68) и одонтозид (Rf 0,77).

Методом двумерной хроматографии установлено, что полифенольный комплекс вероники ложноключевой включает не менее 13 веществ, 7 из которых являются флавоноидами и 6 — фе-нолкарбоновыми кислотами (рис. 2). Три вещества (пятна № 3, 4, 6), обнаруженные на хроматограммах в УФ-свете, имеют значительные размеры и являются основными флавоноидами. Вещество с Rf 0,42/0,26 по флюоресценции в УФ-свете и значению Rf в сравнении со стандартным образцом идентифицировано нами как цинарозид. Вещество Rf 0,59/0,35 идентифицировано как апигенина-7-глюкуронид. Вещество с Rf лю-теолин (Rf 0,84/0,08). Вещество с Rf 0,92/0,05 обнаружено на хроматограммах после проявления

1. Содержание биологически активных веществ в сырье Veronica anagalloides

Характеристика места произрастания Биологически активные вещества

азотистые соединения флаво-ноиды таниды иридоиды

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. + + ++ ++

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-'Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. + ++ + +++

Примечание: * + — заметная реакция, наличие веществ; ++ — характерная реакция, значительное количество; +++ — ярко выраженная реакция, высокое содержание

Рис. 1 - Схема хроматограммы исследования травы Рис. 2 - Схема двумерной хроматограммы исследова-

Veronica anagalloidea на содержание иридои- ния травы Veronica anagalloidea на содержа-

дов; системы: I - БУВ 4:1:5, II - 15-процент- ние полифенольных соединений; системы:

ный р-р CH3COOH I - БУВ 4:1:5, II -15-процентный р-р CH3COOH

2. Флавоноиды, обнаруженные и идентифицированные в траве Veronica anagalloides лесостепного и степного Предуралья

Характеристика места произрастания Биологически активные вещества

азотистые соединения флавоноиды таниды иридоиды

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. + + ++ ++

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. + ++ + +++

Примечание: + — обнаружены авторами; ++ — подтверждены данные других исследователей; +++ — обнаружены, выделены и идентифицированы авторами

3. Фенолкарбоновые кислоты, обнаруженные и идентифицированные в траве Veronica anagalloides лесостепного и степного Предуралья

Характеристика места произрастания Фенолкарбоновые кислоты

всего кофейная хлоро-гено-вая нео-хлоро-геновая хинная феру- ловая изофе-руло-вая

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. 6 +++ +++ + + + +

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. 6 ++ +++ ++ ++ + +

Примечание: + — обнаружены авторами; ++ — подтверждены данные других исследователей; +++ — выделены и идентифицированы авторами

4. Иридоиды, обнаруженные и идентифицированные в траве Veronica anagalloides лесостепного и степного Предуралья

Характеристика места произрастания Иридоиды

всего идентифицированы

аукубин одонтозид каталпозид

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. 5 + + +

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. 5 + + +

Примечание: + — обнаружены автором впервые

хромогенными реактивами и идентифицировано как апигенин.

Фенолкарбоновые кислоты на хроматограммах обнаруживали по характерному сине-голубому свечению в УФ-свете и по реакциям окрашивания с реактивом Гепфнера [2, 9]. При этом вещество с Rf 0,62/0,73 было идентифицировано нами как хлорогеновая кислота. Вещество с Rf 0,78/0,52 совпадает со значениями, установленными для кофейной кислоты. Вещество с Я! 0,86/0,55 идентифицировано как феруловая кислота, с Я! 0,21/0,78 — хинная, с Я! 0,32/0,72 — изферуловая, с Я! 0,55/0,75 — неохлорогеновая (рис. 2).

Количественное опеределение флавоноидов в исследуемом ЛРС проводили фотоколориметрическим методом [9], основанным на образовании окрашенных комплексов в реакции с хлоридом алюминия и ацетатом натрия. Расчёт суммы фла-вонодов определяли по калибровочному графику,

построенному по цинарозиду. Сумма флавоноидов в ЛРС вероники ложноключевой, собранной в различных местообитаниях Южного Урала, составляла 2,10 и 2,34% (на абс. сухой вес).

Количественное определение суммы иридоидов в сырье Veronica anagalloides проводили фотоколориметрическим методом [9]. Содержание иридоидов в траве исследуемого вида в пересчёте на аукубин составило 1,06 и 1,12% соответственно.

Вывод. Вероника ложноключевая, как и многие другие виды травянистых растений, произрастающие на открытых местообитаниях сухостепной подзоны степной зоны, вырабатывает и накапливает значительные количества запасных и защитных веществ.

Трава Veronica anagalloides содержит комплекс биологически активных веществ, включающий флавоноиды, таниды, азотистые вещества и иридоиды.

Сведения о комплексе биологически активных веществ в Veronica anagalloides, произрастающей на территории Южного Урала, позволяют нам рассматривать встречающейся в регионе вид как перспективный источник ЛРС, необходимый для нужд фармации, ветеринарии, кулинарии и косметологии.

Литература

1. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н. К исследованию флаво-ноидов Veronica incana L. степного Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2005. № 12. С. 96-99.

2. Гусев Н.Ф. Биологические особенности и перспективы использования растений рода Veronica L. (сем. Scrophulariaceae Juss.) лесостепного и степного Предуралья: автореф. дисс... докт. биол. наук. Оренбург, 2010. 45 с.

3. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в природной медицине. М.: Нива России, 1992. 478 с.

4. Муравьева Д.А. Фармакоснозия. М.: Медицина, 1990. 560 с.

5. Маевский П.Ф. Флора Средней полосы Европейской части Росии. М.: Товарищ. научн. изд. КМК, 2006. 879 с.

6. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н., Степанова И. А. Вероника ложноключевая как новый вид для Южного Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. № 5. Приложение. С. 99-101.

7. Решетникова М.Д., Левинова В.Ф., Хлебников А.В. Химический анализ биологически активных веществ лекарственного растительного сырья и продуктов животного происхождения / Под ред. Г.И. Олешко. Пермь, 2009. 335 с.

8. Государственная фармакопея СССР. XI изд. М.: Медицина, 1990. 400 с.

9. Петриченко В.М. и др. Химический состав и антиокси-дантная активность биологически активных веществ очанки коротковолосистой // Химико-фармацевтический журнал. 2006. Т. 40. № 6. С. 22-26.

10. Гусев Н.Ф., Докучаева Ю.А., Сычёва М.В., Немерешина О.Н. Биохимические особенности и антибактериальное действие препаратов Fragaria viridis // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 4 (60). С. 206-209.

Содержание пектиновых веществ в растительных объектах

О.Ю. Ширяева, к.б.н., И.В. Карнаухова, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГПУ

В связи с увеличением заболеваний, обусловленных загрязнением окружающей среды, особую актуальность приобретает создание лекарственных средств антитоксического действия. Наиболее перспективным в сложившейся ситуации является поиск детоксицирующих лекарственных средств натурального происхождения.

К природному эффективному средству детокси-кации относятся пектины. Они представляют собой природные полисахариды, которые содержатся почти во всех растениях. Как вещество, пектин был открыт более 200 лет назад и впервые получен из корнеплода топинамбура. На территории России наиболее распространённым пектинсодержащим сырьём являются яблоки, сахарная свёкла, цитрусовые, подсолнечник, клубни топинамбура и др. [1-3].

Пектины выполняют важную роль в организме человека. Они осуществляют связывание токсинов и тяжёлых металлов, гелеобразование. Также установлено, что пектины, поступающие в толстый кишечник, являясь низкокалорийными углеводами и легкорастворимыми балластными веществами, становятся хорошим источником энергии для представителей нормальной кишечной микрофлоры. Из-за формирования вязкости кишечного содержимого пектины задерживают опустошение желудка, увеличивают время транзита через пищеварительный тракт, уменьшают абсорбцию холестерина и желчных кислот, уменьшают уровень сывороточного холестерина, снижают секрецию инсулина и концентрацию в ней глюкозы. Пектины также увеличивают секрецию ряда энзимов и гормонов, являются мощным антиоксидантом, защищая

слизистую от повреждения таких окислителей, как пероксид-, супероксид-, гидроксил-радикалы [4].

Во многих плодах и овощах содержатся пектиновые вещества, являющиеся производными углеводов. В основном пектиновые вещества представлены нерастворимым протопектином, содержащимся в клеточной оболочке, и растворимым в воде пектином. При созревании плодов нерастворимый протопектин переходит в пектин, растворимый в клеточном соке, и плоды становятся мягче.

Пектиновые вещества расщепляются под действием ряда ферментов. В настоящее время известны три пектинолитических фермента -протопектиназа, пектиназа (полигалактуроназа, пектолаза, полигалактуронидаза), пектаза (пек-тинэстераза, пектинметилэстераза). Протопек-тиназа катализирует переход нерастворимого протопектина растений в растворимый пектин, чем обусловлена мацерация ткани. Пектиназа и пектаза осуществляют полный разрыв полимерной молекулы пектина, освобождая d-галактуроновую кислоту.

Наиболее распространённым в нашей стране пектинсодержащим сырьём являются семечковые плоды (яблоки), корнеплоды (сахарная и столовая свёкла), субтропические цитрусовые, стебли и соцветия подсолнечника и др. [5].

При употреблении плодов в пищу и использовании их для приготовления детских пюре в промышленном масштабе применяют только зрелые плоды.

В связи с этим целью исследования явилось определение содержания фракций пектина и пропектина в свежих плодах, в плодах, подвергнутых тепловой обработке, а также во фруктовых и овощных пюре, используемых для детского питания.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.