CC BY
53
БИОЛОГИЧЕСКИЕ НАУКИ
ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКАЯ И ГИПОЛИПИДЕМИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ ЭКСТРАКТА ЛИСТЬЕВ SALVIA OFFICINALIS L.
Агаджанян Ануш Арамаисовна
Канд. биол. наук, ассистент кафедры биохимии ЕГУ, г. Ереван
АННОТАЦИЯ
Изучена гипогликемическая и гиполипидемическая активность водного и спиртового экстракта Salvia officinalis L.(шалфей лекарственный). Изучали растение, выращенное как на почве, так и на гидропонике. Результаты исследования показали, что и водный, и спиртовой экстракт изученного растения снижает концентрацию глюкозы и уровень холестерина в сыворотке крови. Исследования проводились в сыворотке крови человека in vitro.
ABSTRACT
The present study was undertaken to investigate the antidiabetic and antilipidemic activity of water and ethanolic extract of Salvia officinalis L. Plant growing both on soil and hydroponic has been investigated. The results show that the both water and ethanolic extract of this plant decrease glucose and cholesterol level in human serum. The studies have been carried out in human serum in vitro.
Ключевые слова: лекарственное растение, гидропоника, сыворотка крови, глюкоза, холестерин.
Keywords: herb, hydroponics, human serum, blood glucose, cholesterol.
Интерес к фитотерапии в последнее время возрос во многих странах мира. Применение фитопрепаратов актуально в современной медицине и исследование химического состава лекарственных растений являются весьма своевременными. Более того производство биологически активных веществ является дорогостоящим и трудоемким процессом, а из растений эти вещества выделяются достаточно легко. К тому же лекарства растительного происхождения не вызывают побочных явлений [2,4]. Следует отметить, что использование препаратов, созданных на основе лекарственного растительного сырья, намного безопаснее для лечения, чем применение синтетических препара-тов[3]. Было показано, что лечение диабета синтетическими гипогликемическими препаратами может оставлять негативные последствия, включая гипогликемию, нарушения функций желудочно-кишечного тракта, токсикоз почек и гепатотоксичность[6]. В литературе имеется достаточно работ, посвященных изучению лекарственных растений, которые обладают мощной ги-погликемической и гиполипидемической активно-стью[6,7,8,].Таким образом, лекарственные средства растительного происхождения используются как альтернативное лечение сахарного диабета в традиционной медицине.
Сахарный диабет является глобальной проблемой всего человечества. При высокой концентрации глюкозы в крови жидкость из тканей попадает в кровь, почки работают с нагрузкой, чтобы вывести жидкость из организма, что приводит к жажде и обезвоживанию. Это один из симптомов сахарного диабета. Уровень глюкозы в крови определяет баланс между инсулином и регуляторными гормонами, такие как глюкагон, ка-техоламины, глюкокортикоиды[14]. Инсулин способствует формированию гликогена в печени, который играет важную роль в обеспечении энергетического баланса организма. Если после формирования гликогена в печени уровень глюкозы в крови остается высоким, то ее избыток жировые клетки превращают в жир, что приводит к ожирению[10,13].
Диабет способен вызывать расстройство липид-ного обмена, который сопровождается повышением уровня ЛНП и снижением уровня ЛВП в сыворотке крови человека, вызывая закупорку коронарных сосудов, следовательно гипергликемия ассоциируется с атеросклерозом. Таким образом, важно контролировать не только уровень глюкозы, но также уровень ли-пидов в крови.
Целью данной работы было выявление гипогли-кемических и гиполипидемических свойств водного и спиртового экстракта листьев Salvia officinalis L.(шал-фей лекарственный).
Материал и методы. В качестве объекта исследования была выбрана сыворотка крови человека с концентрацией глюкозы 10,0 ммоль/л и с уровнем общего холестерина 8,2 ммоль/л. Использовался 5%-ный экстракт листьев шалфея. Экстракцию проводили водой и 40 %-ным этиловым спиртом на водяной бане при 70°C. Экстракт фильтровался через марлевый, а затем через бумажный фильтр. Исследовалось растение, выращенное как на почве, так и на гидропонике. Ростки растения сажали в условиях классической гидропоники (плотность рассадки-раст/см2). Субстратом для растения служили частицы вулканического шлака диаметром 3-15 мм, подкормка осуществлялась питательным раствором Давтяна[1]. Фитохимический анализ проводили стандартным методом. Антиоксидант-ную активнось измеряли по ингибированному влиянию на люминесценцию, сравнивая со стандартом. В случае водорастворимых соединений в качестве стандарта брали аскорбиновую кислоту, а в случае жирорастворимых - тролокс (аналог вит^). Уровень глюкозы и общего холестерина в сыворотке крови определяли ферментативным колориметрическим методом. Статистическая обработка результатов (±) исследования проводилась с помощью прогаммы Statistica 6.0, где p<0,05 и p<0,001.
Результаты и обсуждение. Фитохимический анализ на наличие или отсутствие вторичных метаболитов, таких как, алкалоиды, танины, сапонины и фла-
воноиды осуществляли стандартным методом, учитывая степень окраски при воздействии химических реагентов (табл.1,2)
Таблица 1
_Фитохимический анализ водного экстракта листьев Salvia officinalis L.
Биологически активные вещества Анализ Результаты анализа, (n=3)
почва гидропоника
Алкалоиды Проба с молибдатом аммония + +
Танины Проба с хлористым железом + +
Сапонины Испытание раствора на вспенивание - -
Флавоноиды Свинцово-ацетатный раствор + +
Таблица 2
Количественное содержание сахара в растительном экстракте листьев Salvia officinalis L.
Мг моносахарида на 100 г сухого веса (n=3, p<0,05)
почва гидропоника
91,2 ± 0,03 67,2 ± 0,01
Антиоксидантную активность данного растения изучали как для водорастворимых, так и для жирорастворимых соединений. Результаты представлены в виде диаграммы.
1,298
водорастворимыежирорастворимые
*Разбавление экстракта в 10 раз
Рисунок 1. Антиоксидантные свойства Salvia officinalis L.для водорастворимых и для жирорастворимых соединений, нМоль, (n=5, p<0,001)
Свободные радикалы вызывают перекисное окисление липидов, что является одной из главных причин повреждения клеточной мембраны, приводящее к различным патологическим состоя-ниям.<<Очистка>> свободных радикалов важна для предотвращения их вредного воздействия при различных заболеваниях, включая сахарный диабет. <<Очистка>> свободных радикалов принятый механизм, при котором антиоксиданты ингибируют пере-кисное окисление липидов[9,12]. Фитохимический анализ Salvia officinalis L. показал наличие алкалоидов,
танинов и флавоноидов (табл.1). Антиоксидантная активность коррелирует с содержанием флавоноидов в экстракте, что, вероятно, способствует <<очистке>> свободных радикалов. Известно, что флавоноиды с наличием в молекуле гидроксильной группы проявляют антиоксидантные свойства[5,11].
Как уже отмечалось целью данной работы является выявление гипогликемической активности лекарственного растения Salvia officinalis L., выращенного как на почве, так и на гидропонике. Изучали влияние водного и спиртового экстракта на концентрацию глюкозы в сыворотке крови человека (табл.3).
Таблица 3
Влияние растительного экстракта листьев Salvia officinalis L. _на концентрацию глюкозы в сыворотке крови человека.
Лекарственное растение Влияние растительного экстракта на концентрацию глюкозы, ммоль/л (n=5,p<0,05)
Salvia officinalis почва гидропоника
водный экстракт 7,9 ± 0,5 6,0 ± 0,4
40%-ный спиртовой экстракт 7,0 ± 0,5 6,0 ± 0,4
*Концентрация глюкозы в сыворотке крови больного - 10,0 ммоль/л
Данные таблицы показывают, что и водный, и спиртовой экстракт шалфея снижает уровень глюкозы в сыворотке крови больного. Сравнивая почвенное растение с растением гидропоники, можно отметить, что и водный, и спиртовой экстракт растения, выращенного на гидропонике, снижает уровень глюкозы на 40% по сравнению с почвенным (на 21% и 30% соответственно). Химический анализ на содержание сахара Salvia officinalis L. (табл.2), выращенного на гидропонике показал более низкое содержание моносахарида по сравнению с почвенным растением (на 26%).
Так как высокий уровень сахара в крови может вызвать нарушение липидного обмена, то предполагалось, что уровень общего холестерина в сыворотке крови должен быть также высоким. Анализ сыворотки крови выявил уровень холестерина 8,2 ммоль/л. Такой показатель считается довольно высоким. При исследовании водного и спиртового экстракта шалфея на уровень общего холестерина в сыворотке крови были получены следующие результаты (табл.4).
Таблица 4
Влияние растительного экстракта листьев Salvia officinalis L. на уровень общего холестерина в сыворотке
крови человека.
Лекарственное растение Влияние растительно] сыворотке к го экстракта на уровень общего холестерина в рови человека, ммоль/л (n=5, p<0,05)
Salvia officinalis почва гидропоника
водный экстракт 4,2 ± 0,4 4,9 ± 0,4
40%-ный спиртовой экстракт 6,2 ± 0,4 6,6 ± 0,4
*Уровень общего холестерина в сыворотке крови больного - 8,2 ммоль/л
Из полученных данных видно, что при водной и спиртовой экстракции наблюдается снижение уровня холестерина в сыворотке крови больного, однако в данном случае предпочтение можно отдать водному экстракту, так как наблюдается снижение уровня общего холестерина на 40%, а в случае спиртовой экстракции - на 19%.
Выводы. Данное исследования позволяет заключить, что Salvia officinalis L.(шалфей лекарственный) обладает фармакологическими свойствами, проявляет гипогликемическую и гиполипидемическую активность и может использоваться в традиционной медицине в составе с другими лекарственными растениями. Следовательно, дальнейшие исследования будут посвящены изучению механизма воздействия.
Список литературы:
1. Давтян Г.С. Гидропоника: Справочная книга по химизации сельского хозяйства. М: Колос, 1980, С.382-385.
2. Крепкова Л.В., Бортникова В.В. и др. Некоторые особенности токсического изучения лекарственных препаратов из растений: Ж. Вопр.биол. мед. и фарм.химии, 2009, №5, С.75-78.
3. Кукес В.Г. Фитотерапия с основами клинической фармакологии: М.: Медицина, 1999.— 192 с.
4. Самыгина И.А., Булаев В.М. Проблемы безопасности лекарственных растений, содержащих эндогенные токсические вещества: Фармация, 2009, №3, С.6-8.
5. Ashraf A., Naznin Kh. et al. Antidiabetic and antioxidant activities of ethanolic extract of Semecarpus an-acardium(Linn.) bark: BMC Complementary and Alternative Medicine; 2015, 15; 138.
6. Bramanage S.R., Pavithra D.D., Dinithi Ch.P. Hypoglicemic and hypolipidemic activities of aqueous extract of flowers from Nycantus arbor-tristis L. in mail mice: BMC Complementary and Alternative Medicine; 2015, 15; 289.
7. Chule B.V. et al. Hypolipidemic and antihyper-lipidemic effects of Lagenaria siceraria (Mol.) fruit extracts: Indian J. Exp. Biol, 2006, 44; p.905-909.
8. Dayanada P.D., Yapa W.B., Rathasooriya W.D. The effect of the aqueous stem bark extract of Kokoona zeylanica on the blood glucose level of mice: Pharmaco Mag, 2008, 16; p.308-314.
9. Halliwell B. Free radicals and antioxidants: a personal view Nutr Rev, 1994, 52; p.253-265.
10. Hotamisligil G.S. Inflammation and Metabolic Disorders: Nature, 2006, v.444; p.860-867.
11. Naglaa G.Sh. et al. Impact of phenol composition on hepatoprotective and antioxidant effects of four desert medicinal plants: BMC Complementary and Alternative Medicine; 2015, 15; 401.
12. Oberley L.W. Free radicals and diabetes: Free Radic. Biol. Med, 1988, 5; p.113-124.
13. Shoelson S.E., Goldfine A.B. Getting Away from Glucose: Fanning the Flames of Obesity-induced Inflammation: Nat. Med, 2009, v.15; p.373-374.
14. Unger R.H., Cherlington A.D. Glucagonocen-tric Restructuring of Diabetes: a Pathophysiologic and Therapeutic Makeover: J. Clin. Invest, 2012, v.122, p.4-12
ВЫДЕЛЕНИЕ И ИДЕНТИФИКАЦИЯ ЧИСТЫХ КУЛЬТУР ДРОЖЖЕЙ, СБРАЖИВАЮЩИХ ЛАКТОЗУ
Амарбаясгалан Оюун-Эрдэнэ1
Аспирантка кафедры биотехнологии, МГУНТ, г.Улаанбаатар
Совд Дэлгэрмаа2
Канд.биол.наук, заведующая кафедры биотехнологии, МГУНТ, г.Улаанбаатар
Ц.Энхтуул3
Канд.биол.наук, доцент кафедры биотехнологии, МГУНТ, г.Улаанбаатар
АННОТАЦИЯ
Целью исследования было выделение лактозосбраживающих дрожжей из ферментированного верблюжьего молока (хормог), кумыса, собранных из разных регионов Монголии. Было выделено тридцать три штамма, из которых были отобраны пять штаммов, идентифицированные в ходе данного исследования.
Чистые культуры этих штаммов были выделены на агаризованных средах, изучены их физиолого-биохимические признаки по традиционными микробиологическими методами. Физиологические и биохимические свойства дрожжей были определены на 16 тестах ассимиляции и использования углеводов и другими способами. В настоящей работе RAPD-PCR с праймерами M13 и RF2 /Андригетто, 1999/ и API Candida системами были применены на штаммах дрожжей, выделенных из кисломолочных продуктов Монголии.
Результат исследования показывает, что большинство штаммов дрожжей имеют клетки в форме эллипса; однако два штамма имели шарообразные клетки. В то же время штаммы дрожжей X12, X26 образуют псевдо-мицелии. Клетки штаммов дрожжей, выделенных из ферментированного верблюжьего молока, обладали различными формами.
Большинства из выделенных штаммов дрожжей использовали сахарозу, лактозу, D-глюкозу, молочную кислоту, сукцинат, цитрат и ледяную уксусную кислоту. Штаммы X1, X9, X17, X23 обладала уреазной активностью. Штаммы X1, X9, X12, X3 гидролизуют крахмал. Все штаммы показали способность к росту при 20-27oC [1, с.18-20].
В результате применения системы API Candida была определена родовая принадлежность 5 штаммов дрожжей. Системой API Candida идентифицировано 73.5% - 98.8% изолятов. Это означает, что четыре из пяти штаммов были четко отнесены к роду Candida и один отнесен к роду Saccharomyces.
RAPD-ЦПР штаммов разных видов дрожжей дала различные профили, которые позволили сделать четкое определение всех видов.
ABSTRACT
The purpose of this study were the identification of the lactose fermenting yeasts from dairy products-fermented camel's milk /khoormog/ collected from different regions and various sources of Mongolia. Thirty three yeast strains were isolated and five yeast strains were selected, purified and further identified during this study. The morphological characteristics of these strains were determined by using morphological and yeast malt agar and identified by conventional biochemical and morphological methods. The physiological and biochemical properties of the yeasts strains were determined by using 16 tests for assimilation and utilizing of carbon and other sources. In the present work RAPD PCR with primers M13 and RF2 and API Candida system were applied at species level of yeast strains isolated from dairy products of Mongolia.
The result is showing that the most strains were with ellipsoidal cells; but two of them were with cylindrical cells. At the same time yeast strains X12, X26 formed pseudo mycelium. The cells of yeast strains, isolated from fermented camel's milk were of various shapes. The most of the strains utilized sucrose, lactose, D-glucose, lactic acid, succinate, citrate and glacier acetic acid. The strains X1, X9, X17, X23, were urease positive. The strains X1, X9, X12, X3 starch formation positive. All the strains were able to grow at 20-27oC.
As a result, the API Candida system a new yeast identification system, was evaluated for its reliability in identifying 5 yeast isolates. The API Candida system correctly identified 73.5% - 98.8% of the isolates. That means four of the 5 yeast strains were clearly assigned to the genus Candida and one of the belongs to the genus Saccharomyces.
RAPD-PCR analysis of the type strains of different yeast species gave distinctive band profiles that allowed a clear differentiation of all the considered species.
Ключевые слова: ферментированное верблюжье молоко, лактозосбраживающие дрожжи, API Candida, RAPD-PCR
Keywords: fermented-camel milk, lactose-fermenting yeasts, API Candida, RAPD-PCR
Введение верблюжье молоко, кислое коровье молоко, из кото-
Поиск и выделение чистых культур дрожжей из рого путем перегона получают спиртосодержаший природных источников издавно интересовало учёных- напиток. Но в нашей стране мало уделяют внимания микробиологов. Монголы издавно применяют в своем выделению чистых культур микроорганизмов из при-рационе кисломолочные продукты, такие как кумыс, родных источников [1, с.3]. Выделенные местные
