CC BY
67
DOI: 10.14258/jcpim.2021049316
УДК 615.322, 542.943
ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ ФРАКЦИЙ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ КУЛЬТИВИРУЕМОГО ЦИКОРИЯ ОБЫКНОВЕННОГО И ИХ АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ
© О.Л. Сайбель1', А.И. Радимич1, Г.В. Адамов1, Т.Д. Даргаева1, Н.Б. Фадеев1, В.Н. Зеленков1, А.А. Лапин2
1 Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений, ул. Грина, 7, Москва, 117216 (Россия), e-mail: saybel@vilamii.ru
2 Российская академия естественных наук, пер. Сивцев Вражек, 29/16, Москва, 119002 (Россия)
Цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.) - двулетнее или многолетнее травянистое растение семейства Астровые (Asteraceae), произрастающее на территории Российской Федерации в природных условиях на лугах, лесных полянах, травянистых склонах, а также на пустырях, полях, зарастающих свалках и обочинах дорог. Наряду с дикорастущим цикорием обыкновенным известны и селекционные сорта культивируемого растения, предназначенные для получения корней, при этом надземная часть, представляющая собой корневую розетку листьев, является отходом производства.
Цель настоящего исследования - изучение качественного состава и антиоксидантных свойств биологически активных веществ (БАВ) надземной части культивируемого цикория обыкновенного и оценки потенциала использования вторичного сырья данного растения в фармацевтической промышленности для получения лекарственных средств.
В результате проведенного исследования методом ВЭЖХ-УФ-МС/МС установлено, что фенольный комплекс надземной части культивируемого цикория представлен фенолкарбоновыми кислотами - эфирами кофейной, феруло-вой, кумаровой кислот с органическими кислотами (хинной и винной) в различных сочетаниях; следовыми количествами оксикумаринов (цикориин); флавоноидами (гликозидами кверцетина, лютеолина и изорамнетина).
Изучение антиоксидантных свойств фракций БАВ различной полярности показало, что наибольшей активностью обладает этилацетатная фракция. Установлено, что основным доминирующим соединением данной фракции является цикориевая кислота, что позволяет предположить, что именно этот метаболит вносит определяющий вклад в антиоксидантную активность фракции и экстракта в целом.
Ключевые слова: цикорий обыкновенный культивируемый, фенолкарбоновые кислоты, цикориевая кислота, ан-тиоксидантная активность.
Введение
В настоящее время для профилактики и лечения различных заболеваний наряду с синтетическими препаратами широко используются лекарственные средства природного происхождения, основную долю которых составляют лекарственные формы на основе вторичных метаболитов растений.
Как правило, фармакологическое действие лекарственных растительных препаратов обусловлено комплексом биологически активных веществ (БАВ), воздействующих на различные механизмы развития
патологического процесса, обладая при этом минимальным проявлением токсических реакций.
В связи с этим расширение номенклатуры лекарственных средств посредством разработки новых эффективных и безопасных препаратов на основе БАВ растений является перспективным направлением исследований в области фармацевтической науки.
* Автор, с которым следует вести переписку.
Сайбель Ольга Леонидовна - кандидат фармацевтических
наук, руководитель центра химии и фармацевтической
технологии, e-mail: saybel@vilarnii.ru
Радимич Андрей Иванович - старший научный сотрудник
отдела химии природных соединений,
e-mail: radimich@vilarnii.ru
Адамов Григорий Васильевич - научный сотрудник лаборатории атомарно-молекулярной биорегуляции и селекции, e-mail: adamov@vilarnii.ru
Окончание на С. 166.
Среди представителей отечественной флоры особый интерес для изучения представляет цикорий обыкновенный (Cichorium intybus L.) - двулетнее или многолетнее травянистое растение семейства Астровые (Asteraceae) высотой до 1.5 м и имеющее стержневой корень. Родиной цикория считается Средиземноморье, откуда он расселился по Европе, Северной Африке и Азии, достигнув Индии. Затем он распространился как заносное растение в Северной и Южной Америке, Австралии и Новой Зеландии. Цикорий солнцелюбив и засухоустойчив. На территории Российской Федерации (РФ) встречается в природных условиях на лугах, лесных полянах, травянистых склонах, а также на пустырях, зарастающих свалках и обочинах дорог [1].
Наряду с дикорастущей формой цикория обыкновенного известны и селекционные сорта культивируемого растения. Являясь ценной сельскохозяйственной культурой, цикорий обыкновенный выращивается во многих странах мира, в том числе и в РФ. Мировые лидеры по культивированию цикория - Филиппины, Украина, Сербия, Казахстан, Южная Африка [2]. Основным направлением использования культивируемых сортов является получение корней, которые после обжаривания используются в пищевой промышленности для производства напитка - заменителя кофе. На производственных плантациях культивирования цикория заготовка корней осуществляется в конце первого года вегетации, при этом надземная часть, представляющая собой корневую розетку листьев, является отходом производства.
Согласно данным литературы и нашим исследованиям, в надземной части цикория обыкновенного накапливаются вторичные метаболиты, обусловливающие иммуномодулирующую, гепатопротекторную, противовоспалительную, антиоксидантную активность экстрактов этого сырья [3-5], что демонстрирует целесообразность его изучения для дальнейшего внедрения в фармацевтическое производство.
Таким образом, использование вторичного сырья корневого цикория открывает перспективу разработки технологии комплексного использования данного растения, позволяющую реализовать безотходную переработку растительного сырья и обеспечить получение ценных пищевых и лечебных продуктов для поддержания и сохранения здоровья населения РФ.
В связи с этим цель настоящего исследования - изучение качественного состава и антиоксидантных свойств БАВ надземной части культивируемого цикория обыкновенного и оценки потенциала использования вторичного сырья данного растения в фармацевтической промышленности для получения лекарственных средств.
Экспериментальная часть
Объектом исследования являлся цикорий обыкновенный сорта Голевский. Данный сорт создан в ФГБНУ ВНИИ сахарной свеклы и сахара им. А.Л. Мазлумова. По данным Госреестра селекционных достижений Российской Федерации, допущен с 2011 г. для всех регионов возделывания культуры для промышленного производства [5]. Сорт диплоидный. Растение средней высоты. Лист зеленый, средней длины (до 20-30 см) и средней ширины. Корнеплод средней длины и ширины, плечики слегка округлые. Тенденция к цветушности слабая. Цветок голубой окраски. Урожайность корнеплодов составляет 45.2 ц/га. Пригоден к механизированной уборке. Максимальное накопление инулина происходит в конце первого года вегетации. По данным создателей сорта Голевский, он устойчив к грибным болезням - мучнистой росе и ризомании и среднеустойчив - к рамуляриозу и церкоспорозу [6].
Для исследования использовали надземную часть растения (листья), заготовленные с промышленных посевов первого года вегетации в Павловском районе Воронежской области в августе 2018 года. Не поврежденные вредителями и болезнями листья собирали вручную и максимально быстро доставляли к месту _ сушки во избежание ферментации сырья. Сушку
Даргаева Тамара Дарижаповна - доктор цельных листьев проводили воздушным способом фармацевтических наук, профессор, главный научный ,„ .„ „„
^ r j при температуре 30-40 °С в солнечную погоду,
сотрудник отдела химии природных соединений,
e-mail: dargaeva@vilarnii.ru раскладывая их тонким слоем на открытом воздухе
Фадеев Николай Борисович - старший научный на нетканом текстильном материале «Агротекс»
сотрудник отдела растительных ресурс°в, (спанбонд) черного цвета и переворачивая сырье e-mail: fadeev@vilarnii.ru
Зеленков Валерий Николаевич - доктор несколько ра3 в день.
сельскохозяйственных наук, профессор, главный Для наиболее информативной идентифика-
научныи сотрудник отдела химии природных соединений, e-mail: zelenkov-raen@mail.ru Лапин Анатолий Андреевич - кандидат химических наук,
ции вторичных метаболитов надземной части культивируемого цикория обыкновенного были
член-корреспондент РАЕН, e-mail: lapinanatol@mail.ru получены фракции БАВ различной полярности.
Экстракцию сырья, измельченного до размера частиц, проходящих сквозь сито с отверстиями 3 мм, проводили спиртом этиловым 70% в соотношении 1 : 10 трехкратно. Объединенные извлечения концентрировали до водного остатка, очищали дихлорэтаном, затем последовательно обрабатывали трехкратно этилацетатом и н-бутанолом в соотношении 1 : 1. Этилацетатные и бутанольные извлечения объединяли и концентрировали досуха, получая этилацетатную (ЭА) и бутанольную (БУ) фракции соответственно. К водному остатку добавляли трехкратный объем спирта этилового 96% и выдерживали при температуре 4 °С в течение 12 ч. Образовавшийся осадок отделяли фильтрованием и высушивали - водная фракция (ВО). Надосадочный раствор концентрировали на роторном испарителе и также высушивали - спиртовая фракция (СП).
Качественный состав полученных фракций изучали методом ВЭЖХ-УФ-МС/МС с использованием системы LCMC-8040 (Shimadzu, Япония), включающей ультраэффективный жидкостный хроматограф Nex-era и тройной квадрупольный масс-спектрометр (ионизация - электрораспыление (ESI), сканирование масс в режиме регистрации положительных и отрицательных ионов в диапазоне m/z 100-1000, напряжение на капилляре источника ионизации 5 кВ, температура нагревательного блока 400 °С, поток азота (газа осушителя) 20 л/мин) и диодно-матричный детектор. Хроматографирование проводили на колонке Luna 5^m C18 100 Á (250 х 4.6 мм), при температуре термостатирования колонки 30 °С, скорости потока подвижной фазы 1 мл/мин, объем инжекции испытуемого раствора - 10 мкл. В качестве подвижной фазы использовали системы растворителей 0.2% раствор муравьиной кислоты (А) и ацетонитрил (В) в градиентном режиме элюирования: (0-20 мин - 10%, В, 20-30 мин - 10-25% В, 30-40 мин - 40% В, 40-44 мин - 60% В, 44-48 мин - 80% В, 48-60 мин - 10% В). Идентификацию веществ проводили на основании анализа характеристик УФ- и масс-спектров, их сопоставлением с данными литературы, а также сравнением с ранее выделенными нами индивидуальными соединениями [7-10].
Количественное определение цикориевой кислоты в исследуемых фракциях проводили методом ВЭЖХ-УФ. В качестве стандартного образца (чистота не менее 98%) была использована цикориевая кислота, выделенная нами ранее из надземной части цикория.
исследование суммарной антиоксидантной активности проводили методом кулонометрии на приборе «Эксперт-006» с помощью электрогенерированного брома. Электрогенерацию брома осуществляли из 0.2 М раствора калия бромида в 0.1 М водном растворе кислоты серной при постоянной силе тока 50.0 мА. Величина разности потенциалов, накладываемая на индикаторные электроды, составляла 300 мВ. Определение проводили при комнатной температуре, результат выражали в мг рутина в пересчете на 100 г абсолютно сухого вещества.
Результаты и обсуждение
При фракционировании суммарного водно-спиртового экстракта были получены фракции, содержащие вещества различной полярности в зависимости от используемого экстрагента.
Хромато-масс-анализ показал, что наиболее представительной является этилацетатная фракция, в которой идентифицированы фенольные соединения, относящиеся к фенолкарбоновым кислотам, оксикумари-нам и флавоноидам. Качественный состав фенолкарбоновых кислот представлен сложными эфирами кофейной, феруловой, кумаровой кислот с органическими кислотами (хинной и винной) в различных сочетаниях. Такое разнообразие соединений данной группы свойственно растениям семейства Астровые [7, 8].
Оксикумарин цикориин содержится в листьях в следовых количествах. Флавоноиды (агликоны и гли-козиды кверцетина, лютеолина и изорамнетина) в основном представлены как в этилацетатной, так и бута-нольной фракции.
В результате изучения УФ- и масс-спектров метаболитов во всех фракциях установлено наличие более 120 веществ, среди которых идентифицировано 34. Обобщенные данные по указанным соединениям исследуемых фракций представлены в таблице 1.
Учитывая, что в настоящее время всё большее внимание ученые уделяют исследованиям по изучению роли свободных радикалов в возникновении и развитии патологических процессов в организме человека, нами было проведено изучение антиоксидантной активности полученных фракций в сравнении с суммарным экстрактом надземной части культивируемого цикория обыкновенного. Результаты проведенного исследования представлены в таблице 2.
Таблица 1. Фенольные соединения, идентифицированные в надземной части цикория обыкновенного
культивируемого
Фракция Время удерживания, Вещество A,max, HM Молекулярная масса, Da Положительная ионизация, m/z фрагменты Отрицательная ионизация, m/z фрагменты
мин
1 2 3 4 5 6 7
ЭА 3.92 Хинная кислота 220 192 - 191 [M-H]-
БУ 272
СП
ВО
ЭА 9.51 Дигидроксибензойная кислота 295 154 155 [M+H]- 153 [M-H]-
ЭА 9.82 Неохлорогеновая кис- 325 354 163 (кофейная-Н2О) 353 [M-H]-
БУ лота (кофеоилхинная 181 (кофейная)
СП кислота) 355 [M+H]-377 [M+Na]-
ЭА 10.24 Цикориин 289 340 179 (эскулетин) 177 (эскулетин)
БУ 340 341 [M+H]-358 [М+Н2О]-363 [M+Na]-703 [2M+Na]- 339 [M-H]-
ВО 11.27 Кофеоилдиферулоил-хинная/ диферулоил-кофеоилхинная —* 706 707[M+H]-724 [М+Н2О]-729 [M+Na]- 705 [M-H]-
БУ 12.55 Кафтаровая кислота 329 312 163 (кофейная-Н2О) 149 (винная)
СП (кофеоилвинная) 181 (кофейная) 179 (кофейная)
ВО (изомер 1) 313 [M+H]-330 [М+Н2О]-335 [M+Na]-647 [2M+Na]- 311 [M-H]-623 [2М-Н]-
ЭА 12.78 и-гидроксибензойная кислота 255 138 139[M+H]- 137 [M-H]-
ЭА 13.14 Хлорогеновая кислота 217 354 163(кофейная-Н2О) 191 (хинная)
БУ (кофеоилхинная) 325 181 (кофейная) 353 [M-H]-
СП 355[M+H]- 707 [2М-Н]-
ВО 372 [М+Н2О]-377 [M+Na]-731 [2M+Na]-
ВО 13.47 Кафтаровая кислота (кофеоилвинная) (изомер 2) 329 312 163 (кофейная-Н2О) 181 (кофейная) 313 [M+H]-330 [М+Н2О]-335 [M+Na]-647 [2M+Na]- 149 (винная) 311 [M-H]-623 [2М-Н]-
БУ 15.52 Криптохлорогеновая кислота (ко феоилхинная) 325 354 163 (кофейная-Н2О) 181 (кофейная) 355 [M+H]-372 [М+Н2О]-377 [M+Na]- 353 [M-H]-399 [М+НСООН]-
ЭА 15.67 Кофейная кислота 323 180 163 (кофейная-Н2О) 179 [M-H]-
СП 181 [M+H]- 359 [2М-Н]-
ВО
ЭА 16.96 Кумароилхинная кис- 241 338 147 (кумаровая-Н2О) 191 (хинная)
БУ лота (изомер 1) 321 339 [M+H]-361 [M+Na]-699 [2M+Na]- 337 [M-H]-383 [М+НСООН]-675 [2М-Н]-
ЭА 18.33 Ферулоилхинная 328 368 177 367 [M-H]-
БУ кислота (изомер 1) 195 (феруловая) 369 [M+H]-391 [M+Na]-759 [2M+Na]- 735 [2М-Н]-
Продолжение таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
ЭА 18.98 Кумароилхинная кис- 241 338 147 (кумаровая-Н2О) 337 [М-И]-
лота (изомер 2) 321 339 [М+И]- 383 [М+НСООН]-
356 [М+Н2О]- 675 [2М-Н]-
361 [М+Ыа]-
ЭА 19.29 Ферулоилхинная 328 368 163 (кофейная-Н2О) 367 [М-И]-
кислота (изомер 2) 181 (кофейная)
369 [М+И]-
391 [М+Ыа]-
759 [2М+Ыа]-
ЭА 20.52 Рутин 354 610 303 (кверцетин) 609 [М-И]-
БУ 465 (рамноза)
611[М+И]-
633 [М+Ыа]-
ЭА 21.51 Кверцетин-рамнозид 348 448 303 (кверцетин) -
449 [М+И]-
ЭА 21.85 Изокверцетин (кверце- 353 464 303 (кверцетин) 463 [М-И]-
БУ тин-3-глюкозид) 465 [М+И]- 927 [2М-Н]-
487 [М+Ыа]-
951 [2М+Ыа]-
БУ 22.85 Кверцетин-глюкуро- 353 478 303 (кверцетин) 477 [М-И]-
нид (изомер 1) 479 [М+И]- 955 [2М-Н]-
501 [М+Ыа]-
ЭА 23.19 Лютеолин-глюкуро- 348 462 463 [М+И]- 461 [М-И]-
БУ нид (изомер 1) 480 [М+Н2О]- 923 [2М-Н]-
ВО 485 [М+Ыа]-
ЭА 23.46 Кверцетин-глюкуро- 351 478 303 (кверцетин) 477 [М-И]-
БУ нид (изомер 2) 479 [М+И]- 955 [2М-Н]-
СП 501 [М+Ыа]-
ВО
ЭА 24.05 Изохлорогеновая В 325 516 163 (кофейная-Н2О) 515 [М-И]-
кислота (дикофеоил- 181 (кофейная)
хинная) 499 [М-Н2О]-
517 [М+И]-
ЭА 24.38 Лютеолин-глюкозид / 339 448 287 (лютеолин) 447 [М-И]-
галактозид 449 [М+И]- 895 [2М-Н]-
471 [М+Ыа]-
919 [2М+Ыа]-
ЭА 25.04 Изохлорогеновая А 327 516 163 (кофейная-Н2О) 353 [М-И]- (кофеоил-
кислота 181 (кофейная) хинная)
(дикофеоилхинная) 499 [М-Н2О]- 515
517 [М+И]-
539 [М+Ыа]-
ЭА 25.29 Лютеолин-глюкуро- - 462 287 (лютеолин) 461 [М-И]-
БУ нид (изомер 2) 463 [М+И]- 923 [2М-Н]-
485 [М+Ыа]-
947 [2М+Ыа]-
ЭА 25.79 Изорамнетин- 342 492 317 (изорамнетин) 491 [М-И]-
БУ глюкуронид 493 [М+И]-
515 [М+Ыа]-
ЭА 26.14 Изохлорогеновая С 327 516 163 (кофейная-Н2О) 515 [М-И]-
кислота 181 (кофейная)
(дикофеоилхинная) 499 [М-Н2О]-
517 [М+И]-
539 [М+Ыа]-
ЭА 27.14 Цикориевая кислота 329 474 163 (кофейная-Н2О) 293 (кофеоилвинная-
БУ (дикофеоилвинная) 181 (кофейная) Н2О)
СП 295 311(кофеоилвинная)
ВО 475 [М+И]- 473 [М-И]-
492 [М+Н2О]- 947 [2М-Н]-
497 [М+Ыа]-
971 [2М+Ыа]-
Окончание таблицы 1
1 2 3 4 5 6 7
БУ 30.37 Дикумароилферулоил- 331 488 489 [М+Н]- 293 [М-феруловая]-
СП винная кислота 506 [М+Н2О]- 325
ВО (изомер 1) 511 [М+Ыа]- 487 [М-Н]-
ЭА 31.28 Лютеолин 347 286 287 [М+Н]- 285 [М-Н]-
309 [М+Ыа]-
БУ 31.62 Дикумароилферулоил- - 488 195 (феруловая) 487 [М-Н]-
СП виннаякислота 177
ВО (изомер 2) 506 [М+Н2О]-
511 [М+Ыа]-
ЭА 31.62 Кверцетин 370 302 303 [М+Н]- 301 [М-Н]-
ЭА 32.19 Диферулоилхинная - 544 527 [М+Н2О]- 367 (ферулоилхинная)
кислота 545 [М+Н]- 543 [М-Н]-
ЭА 32.46 Диметоксикоричная 323 208 209 [М+Н]- 207 [М-Н]-
кислота
* - неинформативный спектр.
Из данных таблицы 2 следует, что наибольшей антиоксидантной активностью обладает этилацетат-ная фракция, имеющая наиболее разнообразный состав фенольных соединений, при этом массовая доля этой фракции в суммарном экстракте наименьшая. Основным доминирующим соединением этилацетатной фракции является цикориевая кислота, содержание которой составляет 10.38±0.31%.
Согласно данным литературы, фенолкарбоновые кислоты, относятся к наиболее эффективным природным антиоксидантам, при этом полифенолы обладают большей активностью по сравнению с монофенолами, поскольку подвижный протон фенольного гидроксила является первичным центром ингибирования свободных радикалов. Кроме того, замещение ароматического кольца в орто- или пара-положении повышает антиоксидантную активность молекулы, ввиду образования стабильных резонансных структур анти-оксидантного радикала, образующегося при улавливании других радикалов [11, 12].
Структура цикориевой кислоты содержит два фрагмента кофейной кислоты, которые в свою очередь содержат орто-дигидроксифенильную группу (рис.), что и обусловливает антиоксидантные свойства данного метаболита цикория обыкновенного.
Цикориевая кислота, как и другие производные оксикоричной кислоты, в которой карбоксильная группа отделена от ароматического кольца виниленовым мостиком, характеризуется более высокой анти-оксидантной активностью, чем соответствующие производные бензойной кислоты. Проявлению значительной активности также способствует стабилизация феноксилов, образуемых оксикоричными кислотами за счет делокализации неспаренного электрона на виниленовый фрагмент [12].
Таблица 2. Суммарная антиоксидантная активность (САОА) фракций надземной части цикория обыкновенного культивируемого
Наименование исследуемого образца САОА г рутина (Яи) на 100 г абсолютно сухого образца Массовая доля фракции, % Содержание цикориевой кислоты, %
Суммарный экстракт 15.479±0.218 100 4.60±0.09
(Ш=2.5%)
ЭА (Ш=1.6%) 59.263±0.266 8.1 10.38±0.18
БУ (Ш=1.3%) 26.167±0.221 23.5 6.63±0.12
СП (Ш=0.9%) 4.112±0.128 23.3 1.76±0.03
ВО (Ш=1.8%) 11.629±0.200 15.1 4.43±0.08
Структурная формула цикориевой кислоты
Безусловно, свой вклад в антиоксидантное действие этилацетатной фракции и экстракта надземной части цикория обыкновенного вносят и другие фенолкарбоновые кислоты (кафтаровая, хлорогеновая, изохлорогеновая, кофейная, ферулоилхинная и др.), идентифицированные в данном сырье, а также флаво-ноиды. Вместе с тем доминирующая роль в обеспечении антиоксидантной активности фракции и экстракта, обусловленная особенностями структуры и преобладающим содержанием, принадлежит именно цикорие-вой кислоте. В пользу данного факта также свидетельствуют результаты исследований других представителей семейства Астровых, например, эхинацеи пурпурной [13, 14], подтверждающие наибольшую антиокси-дантную активность цикориевой кислоты по сравнению с другими соединениями данной группы - вторичными метаболитами растения.
В свою очередь, проявление антиоксидантной активности производных гидроксикоричной кислоты является одним из механизмов реализации биологического действия фармацевтических субстанций на их основе, обеспечивая противовоспалительное, гепатопротекторное, антиатеросклеротическое действие [1518]. Также в литературе описаны результаты исследований, подтверждающих потенциал использования гидроксикоричных кислот в качестве иммуномодулирующих и противовирусных субстанций [15, 16, 19].
Выводы
В результате проведенных исследований изучен качественный состав надземной части культивируемого цикория обыкновенного, являющегося вторичным сырьевым ресурсом выращивания корневых сортов этого растения.
Исследование антиоксидантных свойств показало, что наибольшей активностью обладает этилаце-татная фракция, представленная преимущественно фенолкарбоновыми кислотами, производными гидрок-сикоричной кислоты.
Учитывая, что доминирующим компонентом этилацетатной фракции является цикориевая кислота, можно предположить основополагающий вклад данного соединения в антиоксидантное действие фракции и экстракта в целом.
Полученные данные о химическом составе и антиоксидантной активности экстракта и фракций надземной части цикория обыкновенного свидетельствуют о перспективности дальнейшего изучения данного сырья в направлении разработки лекарственного средства на его основе.
Список литературы
1. Ефремов А.П. Дикорастущие лекарственные растения средней полосы России. М., 2020. 304 с.
2. TRIDGE - Chicory root [Электронный ресурс]. URL: https://www.tridge.com/intelligences/chicory-roots/production.
3. Li G.-Y., Gu J.-K. Hepatoprotective effect of Cichorium intybus L., a traditional Uighur medicine, against carbon tetrachloride-induced hepatic fibrosis in rats // World J Gastroenterol. 2014. Vol. 20(16). Pp. 4753-4760. DOI: 10.3748/wjg.v20.i16.4753.
4. Kanj D., Raafat K., El-Lakany A., Baydoun S., Aboul-Ela M. Phytochemical Compounds of Cichorium intybus by Exploring its Antioxidant and Antidiabetic Activities // Pharmacognosy Journal. 2019. Vol. 11. Pp. 248-257. DOI: 10.5530/pj.2019.11.39.
5. ФГБУ «Госсорткомиссия» - сорт Голевский [Электронный ресурс]. URL: https://reestr.gossortrf.ru/sorts/9051789/.
6. Jaiswal R., Kiprotich J., Kuhnert N. Determination of the hydroxycinnamate profile of 12 members of the Asteraceae family // Phytochemistry. 2011. Vol. 72(8). Pp. 781-790. DOI: 10.1016/j.phytochem.2011.02.027.
7. Carazzone C., Mascherpa D., Gazzani G., Papetti A. Identification of phenolic constituents in red chicory salads (Cichorium intybus) by high-performance liquid chromatography with diode array detection and electrospray ionisation tandem mass spectrometry // Food Chem. 2013. Vol. 138(2-3). Pp. 1062-1071. DOI: 10.1016/j.food-chem.2012.11.060.
8. Clifford M.N., Zheng W., Kuhnert N. Profiling the chlorogenic acids of aster by HPLC-MSn // Phytochemical Analysis. 2006. Vol. 17(6). Pp. 384-393. DOI: 10.1002/pca.935.
9. Jaiswal R., Sovdat T., Vivan F., Kuhnert N. Profiling and Characterization by LC-MS of the Chlorogenic Acids and Hydroxycinnamoylshikimate Esters in Maté (Ilex paraguariensis) // Journal of Agricultural and Food Chemistry. 2010. Vol. 58(9). Pp. 5471-5484. DOI: 10.1021/jf904537z.
10. Rice-Evans C.A., Miller N.J., Pagana G. Free Radical Biology and Medicine. 1996. Pp. 933-956.
11. Машенцева А.А., Сейтембетов Т.С. Экспериментальное и теоретическое исследование взаимосвязи «структура-активность» производных коричной кислоты // Journal of Siberian Federal University. Chemistry. 2010. Vol. 3. Pp. 183-192.
12. Thygesen L. et al. Antioxidant activity of cichoric acid and alkamides from Echinacea purpurea, alone and in combination // Food chemistry. 2007. Vol. 101. Pp. 74-81. DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.11.048.
13. Pellati F., Benvenuti S., Magro L., Melegari M., Soragni F. Analysis of phenolic compounds and radical scavenging activity of Echinacea spp. // Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis. 2004. Vol. 2(35). Pp. 289-301. DOI: 10.1016/S0731 -7085(03)00645-9.
14. Zhang H.-L., Dai L.-H., Wu Y.-H., Yu X.-P., Zhang Y.-Y., Guan R.-F., Liu T., Zhao J. Evaluation of hepatocytepro-tective and anti-hepatitis B virus properties of Cichoric acid from Cichorium intybus leaves in cell culture // Biological & Pharmaceutical Bulletin. 2014. Vol. 37(7). Pp. 1214-1220. DOI: 10.1248/bpb.b14-00137.
15. Lee J., Scagel C.F. Chicoric acid: chemistry, distribution, and production // Front Chem. 2013. Vol. 31. P. 40. DOI: 10.3389/fchem.2013.00040.
16. Peng Y., Sun Q., Park Y. The Bioactive Effects of Chicoric Acid As a Functional Food Ingredient // J. Med Food. 2019. Vol. 22(7). Pp. 645-652. DOI: 10.1089/jmf.2018.0211.
17. Tsai K.L., Kao C.L., Hung C.H., Cheng Y.H., Lin H.C., Chu P.M. Chicoric acid is a potent anti-atherosclerotic ingredient by anti-oxidant action and anti-inflammation capacity // Oncotarget. 2017. Vol. 8(18). Pp. 29600-29612. DOI: 10.18632/oncotarget. 16768.
18. Adem §., Eyupoglu V., Sarfraz I., Rasul A., Zahoor A.F., Ali M., Abdalla M., Ibrahim I.M., Elfiky A.A. Caffeic acid derivatives (CAFDs) as inhibitors of SARS-CoV-2: CAFDs-based functional foods as a potential alternative approach to combat COVID-19 // Phytomedicine. 2020. 153310. DOI: 10.1016/j.phymed.2020.153310.
Поступила в редакцию 17 марта 2021 г.
После переработки 1 июня 2021 г.
Принята к публикации 5 августа 2021 г.
Для цитирования: Сайбель О.Л., Радимич А.И., Адамов Г.В., Даргаева Т.Д., Фадеев Н.Б., Зеленков В.Н., Лапин А.А. Химический состав фракций надземной части культивируемого цикория обыкновенного и их антиок-сидантная активность // Химия растительного сырья. 2021. №4. С. 165-173. DOI: 10.14258/jcprm.2021049316.
Saybel O.L.1*, Radimich A.I.1, Adamov G.V.1, Dargaeva T.D.1, Fadeev N.B.1, Zelenkov V.N.1, Lapin A.A.2 THE CHEMICAL COMPOSITION OF THE FRACTIONS OF THE AERIAL PART OF CULTIVATED CHICORY AND THEIR ANTIOXIDANT ACTIVITY
1 All-Russian Research Institute of Medicinal and Aromatic Plants, ul. Grina, 7, Moscow, 117216 (Russia),
e-mail: saybel@vilarnii.ru
2 Russian Academy of Natural Sciences, per. Sivtsev Vrazhek, 29/16, Moscow, 119002 (Russia)
Chicory (Cichorium intybus L.) is a biennial or perennial herb of the Asteraceae family, growing in the Russian Federation under natural conditions in meadows, forest glades, grassy slopes, as well as on wastelands, fields, overgrown dumps and roadsides. Along with the wild-growing chicory, breeding varieties of cultivated plants are also known, intended for obtaining roots, while the aboveground part, which is a root rosette of leaves, is a production waste.
The purpose of this study was to study the qualitative composition and antioxidant properties of biologically active substances (BAS) of the aerial part of cultivated chicory and to assess the potential for using secondary raw materials of this plant in the pharmaceutical industry for obtaining medicines.
As a result of the study by HPLC-UV-MS / MS, it was found that the phenolic complex of the aerial part of the cultivated chicory is represented by phenol carboxylic acids - esters of caffeic, ferulic, coumaric acids with organic acids (quinic and tartaric) in various combinations; trace amounts of oxycoumarins (chicoriin); flavonoids (glycosides of quercetin, luteolin and iso-rhamnetin).
The study of the antioxidant properties of BAS fractions of different polarity showed that the ethyl acetate fraction has the highest activity. It was found that the main dominant compound of this fraction is cichoric acid, which suggests that it is this metabolite that makes a decisive contribution to the antioxidant activity of the fraction and the extract as a whole.
Keywords: chicory cultivated, phenolcarboxylic acids, chicory acid, antioxidant activity.
* Corresponding author.
Referenses
1. Yefremov A.P. Dikorastushchiye lekarstvennyye rasteniya sredney polosy Rossii. [Wild-growing medicinal plants of central Russia]. Moscow, 2020, 304 p. (in Russ.).
2. TRIDGE - Chicory root. URL: https://www.tridge.com/intelligences/chicory-roots/production.
3. Li G.-Y., Gu J.-K. World J Gastroenterol, 2014, vol. 20(16), pp. 4753-4760. DOI: 10.3748/wjg.v20.i16.4753.
4. Kanj D., Raafat K., El-Lakany A., Baydoun S., Aboul-Ela M. Pharmacognosy Journal, 2019, vol. 11, pp. 248-257. DOI: 10.5530/pj.2019.11.39.
5. FGBU «Gossortkomissiya» - sort Golevskiy [FSBI "State Variety Commission" - grade Golevsky]. URL: https://reestr.gossortrf.ru/sorts/9051789/. (in Russ.).
6. Jaiswal R., Kiprotich J., Kuhnert N. Phytochemistry, 2011, vol. 72(8), pp. 781-790. DOI: 10.1016/j.phyto-chem.2011.02.027.
7. Carazzone C., Mascherpa D., Gazzani G., Papetti A. Food Chem., 2013, vol. 138(2-3), pp. 1062-1071. DOI: 10.1016/j.foodchem.2012.11.060.
8. Clifford M.N., Zheng W., Kuhnert N. PhytochemicalAnalysis, 2006, vol. 17(6), pp. 384-393. DOI: 10.1002/pca.935.
9. Jaiswal R., Sovdat T., Vivan F., Kuhnert N. Journal of Agricultural and Food Chemistry, 2010, vol. 58(9), pp. 54715484. DOI: 10.1021/jf904537z.
10. Rice-Evans C.A., Miller N.J., Pagana G. Free Radical Biology and Medicine, 1996, pp. 933-956.
11. Mashentseva A.A., Seytembetov T.S. Journal of Siberian Federal University. Chemistry, 2010, vol. 3, pp. 183-192. (in Russ.).
12. Thygesen L. et al. Food chemistry, 2007, vol. 101, pp. 74-81. DOI: 10.1016/j.foodchem.2005.11.048.
13. Pellati F., Benvenuti S., Magro L., Melegari M., Soragni F. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2004, vol. 2(35), pp. 289-301. DOI: 10.1016/S0731-7085(03)00645-9.
14. Zhang H.-L., Dai L.-H., Wu Y.-H., Yu X.-P., Zhang Y.-Y., Guan R.-F., Liu T., Zhao J. Biological & Pharmaceutical Bulletin, 2014, vol. 37(7), pp. 1214-1220. DOI: 10.1248/bpb.b14-00137.
15. Lee J., Scagel C.F. Front Chem., 2013, vol. 31, p. 40. DOI: 10.3389/fchem.2013.00040.
16. Peng Y., Sun Q., Park Y. J. Med Food, 2019, vol. 22(7), pp. 645-652. DOI: 10.1089/jmf.2018.0211.
17. Tsai K.L., Kao C.L., Hung C.H., Cheng Y.H., Lin H.C., Chu P.M. Oncotarget, 2017, vol. 8(18), pp. 29600-29612. DOI: 10.18632/oncotarget. 16768.
18. Adem §., Eyupoglu V., Sarfraz I., Rasul A., Zahoor A.F., Ali M., Abdalla M., Ibrahim I.M., Elfiky A.A. Phytomedi-cine, 2020, 153310. DOI: 10.1016/j.phymed.2020.153310.
Received March 17, 2021 Revised June 1, 2021 Accepted August 5, 2021
For citing: Saybel O.L., Radimich A.I., Adamov G.V., Dargaeva T.D., Fadeev N.B., Zelenkov V.N., Lapin A.A. Khimiya Rastitel'nogo Syr'ya, 2021, no. 4, pp. 165-173. (in Russ.). DOI: 10.14258/jcprm.2021049316.
