Научная статья на тему 'Химический состав и противогрибковая активность масла софоры японской (Sophora japonica L. ) из Астраханского региона'

Химический состав и противогрибковая активность масла софоры японской (Sophora japonica L. ) из Астраханского региона Текст научной статьи по специальности «Промышленные биотехнологии»

CC BY
965
123
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
СОФОРА ЯПОНСКАЯ / МАСЛА / ЖИРНЫЕ КИСЛОТЫ / ЭКСТРАКЦИЯ / ФУНГИЦИДНАЯ / ФУНГИСТАТИЧЕСКАЯ АКТИВНОСТЬ / JAPANESE SCARLET TREE (SOPHORA JAPONICA L.) / OILS / FATTY ACIDS / EXTRACTION / FUNGICIDAL / FUNGISTATIC ACTION

Аннотация научной статьи по промышленным биотехнологиям, автор научной работы — Тырков Алексей Георгиевич, Дегтярев Олег Владимирович, Акмаев Эльдар Рашидович, Носачев Святослав Борисович

Методом экстракции получены образцы масла из семян Sophora japonica L., определены пределы изменения удельного веса и показателя преломления. Методом газожидкостной хроматографии осуществлен количественный анализ основных компонентов масла Sophora japonica L. Найдено, что масло софоры японской обладает противогрибковой активностью в отношении

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по промышленным биотехнологиям , автор научной работы — Тырков Алексей Георгиевич, Дегтярев Олег Владимирович, Акмаев Эльдар Рашидович, Носачев Святослав Борисович

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

Candida albicans 1029/13, Microsporum canis 1173 и Trichophyton rubrum 1220.Oil samples were extracted from the seeds of Sophora japonica L.. The change ranges of specific gravity and refraction index were defined. The quantitative analysis of the main components of Sophora japonica L. oil was carried out by gas-liquid chromatography. It was found that the oil of Japanese scarlet tree reveals antifungal action against Candida albicans 1029/13, Microsporum canis 1173 and Trichophyton rubrum 1220.

Текст научной работы на тему «Химический состав и противогрибковая активность масла софоры японской (Sophora japonica L. ) из Астраханского региона»

На основании полученных данных можно сказать, что чередование сред с низкой и высокой концентрациями 6-БАП также оказало влияние на качественные показатели регенерирующих побегов: увеличились ширина и высота побегов, примерно вдвое возросла площадь листовой пластинки. Большая часть побегов, полученных при данной схеме культивирования, была хорошо развита и поэтому могла быть сразу же использована на этапе укоренения, в отличие от побегов, полученных на питательных средах, содержащих неизменённое количество 6-БАП.

Заключение

Для увеличения коэффициента размножения и получения побегов, способных к укоренению, для I. siЫrica на этапе собственно микроразмножения в питательные среды следует добавлять как цитокинины, так и ауксины. При этом количество 6-БАП должно быть в пределах 5,0-7,5 мкМ. Для

поддержания стабильного микроразмножения и получения побегов оптимальной высоты необходимо чередовать среды с высоким и низким (1 мкМ) содержанием 6-БАП каждый последующий пассаж.

Библиографический список

1. Бутенко Р.Г. Состояние и перспективы изучения морфогенеза растений // Всесо-юз. об-во физиологов раст. — 1990. —

Вып. 8. — С. 5-8.

2. Murashige T., Skoog F. A Revised Medium for Rapid Growth and Bioassaya with Tobacco Tissue cultures // Physiol. Plant. — 1962. — V. 15. — № 4. — Р. 473.

3. Катаева Н.В. Клональное микроразмножение растений. — М.: Наука, 1983. — 97 с.

4. Бутенко Р.Г. Индукция морфогенеза в культуре тканей растений // Гормональная регуляция онтогенеза растений. — М., 1984.

— С. 42-54.

+ + +

УДК 547.915:543.544.32

А.Г. Тырков, О.В. Дегтярев, Э.Р. Акмаев, С.Б. Носачев

ХИМИЧЕСКИЙ СОСТАВ И ПРОТИВОГРИБКОВАЯ АКТИВНОСТЬ МАСЛА СОФОРЫ ЯПОНСКОЙ (SOPHORA JAPONICA L.)

ИЗ АСТРАХАНСКОГО РЕГИОНА

Ключевые слова: софора японская,

масла, жирные кислоты, экстракция, фунгицидная, фунгистатическая активность.

Введение

В последние годы большое внимание уделяется изучению природы биологической активности отдельных компонентов растительного сырья и механизма их воздействия на живой организм [1, 2]. Конечная цель таких исследований заключается в создании препаратов с заранее заданными свойства-

ми, обеспечивающими укрепление здоровья человека [3, 4]. Известно, что большое число растений Астраханского региона относятся к эфиро-масличным растениям, в которых содержание эфирного масла может достигать 2-10%. К числу таких растений относится софора японская (Sophora japonica І.), активно культивируемая в Астраханской области. Эфирные масла обладают бактерицидными свойствами [5], терапевтическим эффектом при лечении бронхиальной астмы, опорно-двигательного ап-

парата и других [6], их успешно применяют в парфюмерии и косметике [7]. Наиболее ценными биологически активными веществами наземных частей софоры японской являются флавоноиды, в частности, рутин (до 30%), представляющий собой глюкора-миногликозид кверцетина, аскорбиновая кислота, ряд алкалоидов а-спартеин, софо-карпин, матрин. Кроме того, в семенах софоры обнаружено до 10% жирных масел, однако их химический состав изучен крайне недостаточно и нуждается в дополнительном исследовании. Известно только, что основными компонентами масла софоры являются лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, арахиновая кислоты [8].

Софора японская (Sophora japonica L.) — высокое листопадное дерево, высотой до 25 м, относится к семейству бобовых. Листья непарноперистые, длиной 11-25 см, цветки длиной 1-1,5 см, ароматные, собранные в крупные рыхлые метелки, достигающие в длину 20-30 см. Плод боб, мясистый, голый, длиной 5-7 см с глубокими перетяжками между семенами. В каждом бобе заключено 2-6 овальных, гладких темно-коричневых семян, напоминающих фасоль. Ареал охватывает Японию, южный Китай, южную Европу, США, многие азиатские и закавказские страны. Софора культивируется на освещенных и защищенных от холодного ветра территориях, она устойчива к засухам и засоленным почвам. Цветет в июле-августе, плоды созревают в сентябре-октябре и держатся на дереве всю зиму.

В народной медицине настойку Sophora japonica L. рекомендуют при внутренних кровотечениях, стенокардии, сахарном диабете, атеросклерозе сосудов, тромбофлебите, заболеваниях печени, желудка и кишечника.

Считается, что препараты из софоры японской обладают сильным противовоспалительным, противоотечным и бактерицидным действием, они повышают способность организма усваивать аскорбиновую кислоту.

Работа посвящена изучению химического состава и противогрибковой активности масла из семян софоры японской (Sophora japonica L.), произрастающей в Астраханском регионе.

Объекты и методы исследования

Объектами исследования являлись семена софоры японской. Масло получали методом экстракции. Химический состав масла изучали методом хромато-масс-спект-рометрии на приборе Agilent с библиотекой 40 тыс. химических соединений, а также методом газожидкостной хроматографии на хроматографе Shimadzu QP 2010 с масс-

селективным детектором. Для идентификации использовали библиотеку масс-спектров №Т 02. Выход масла определяли в процентах в пересчете на вес абсолютного сухого сырья. Физико-химические показатели масла установлены по общепринятым методикам [9].

Экспериментальная часть

Семена Sophora japonica І. собраны в сентябре в Кировском районе города Астрахани, анализировались в сухом виде. Сухое сырье получено согласно правилам сбора и сушки лекарственных растений [10]. Во избежание разрушения биологически активных веществ и для удаления излишней влаги его подвергали высушиванию сразу после сбора методом воздушной сушки, основанной на свободном доступе воздуха к растительному материалу, разложенному в затемненном месте.

Выделение масла из измельченных семян осуществляли методом экстракции из воздушно-сухого сырья массой 2 кг, в качестве растворителя применяли петролейный эфир (марка х.ч.) при соотношении растворителя к массе сырья 5:1, экстракцию проводили трехкратно при нагревании в течение 30 мин. После удаления растворителя под вакуумом (температура 50 С, остаточное давление 5 мм) остаток обрабатывали этанолом, охлаждали до -10 С и отфильтровывали, растворитель удаляли под вакуумом. Продолжительность процесса экстракции установлена экспериментально на основании изучения динамики изменения выхода масла во времени.

Образец масла, полученного из семян, растворяли в бензоле до концентрации 0,1% по объему. Колонка MDN-1 (метилси-ликон, твердосвязанный) 30 м, диаметр

0,25 мм. Режим хроматографирования: инжектор — 180 С; детектор — 200 С; интерфейс — 210 С; газ-носитель — гелий

(99,99999%), 1 мл/мин. при делении потока 1:10; термостат — 60 С 1 мин., 2 град/мин. до 70 С, 5 град/мин. до 90 С, 10 град/мин. до 180 С, 20 град/мин. до 280 С, далее изотерма 1 мин. Режим регистрации масс-спектров 39-350 т^. Для определения линейных индексов масло и нормальные парафины (нонан, ундекан, тридекан и пентадекан) растворяли в бензоле, н-парафины разбавляли до концентрации 0,007% по объему, масло софоры японской — 1:30000 по объему. Количественное содержание компонентов масла вычислялось по площадям газохроматографических пиков без использования корректирующих коэффициентов. Качественный анализ проводили путем сравнения линейных индексов удерживания [11] и полных масс-спектров

компонентов с соответствующими данными чистых соединений.

Линейные индексы удерживания (RIx) рассчитывали по формуле:

RIx = 100n + 100k (tRx — tRn /tR(n + k) — tRn), где n — число атомов углерода н-парафина;

k — разность числа атомов углерода двух н-парафинов;

tRx — время удерживания вещества; tRn — время удерживания н-парафина с n атомами углерода;

tR(n + k) — время удерживания н-пара-фина с n+k атомами углерода.

Противогрибковую активность изучали в Астраханской государственной медицинской академии на кафедре дерматовенерологии в условиях in vitro в соответствии со стандартом М 27 методом серийных разведений NCCLS [12] в жидкой среде Сабуро [13]. В качестве тест-культур использовали микроорганизмы Candida albicans 1029/13, Microsporum canis 1173 и Trichophyton rubrum 1220. Степень чувствительности исследуемых микроорганизмов к соединениям определяли визуально по зоне отсутствия роста вокруг носителя исследуемого препарата (фунгистатическое действие) или по подавлению роста микроорганизмов на 50% (фунгицидное действие) [14]. Препаратом сравнения во всех случаях служил флу-коназол. Исследование состояло из 5 серий экспериментов. К серийно разведенному соединению в диметилсульфоксиде в пробирках добавляли микробную взвесь, пробирки термостатировали при 24±3°С в течение 7 сут. (Candida albicans 1029/13) и 30 сут. (Microsporum canis 1173 и

Trichophyton rubrum 1220) и определяли минимальную концентрацию вещества, способную задерживать рост тест-культуры. С целью изучения характера действия (фунги-статическое или фунгицидное) производили высевы на чашке Петри с суслом-агаром из всех пробирок. Чашки помещали в термостат на 7 сут. (Candida albicans 1029/13) и

30 сут. (Microsporum canis 1173 и

Trichophyton rubrum 1220) при 24±3°С.

Результаты и их обсуждение

Выявление зависимости выхода масла от сроков вегетации софоры японской показало, что наибольший выход масла наблюдается из семян, собранных в октябре. Образцы эфирного масла подвергали определению удельного веса при 20 С и показателя преломления (табл. 1).

Методом хромато-масс-спектрометрии обнаружено, что в состав масла семян со-форы японской входят 18 компонентов (табл. 2). Указанные компоненты идентифицированы нами и определена концентрация каждого. Как следует из данных таблицы 2,

основными компонентами масла являются жирные кислоты: н-докозановая (21,32%), н-эйкозановая (19,25%) и 3-(4-меток-

сифенил)-2-пропеновая (11,45%), их содержание превышает 10% от цельного масла. 12 компонентов присутствуют в концентрациях более 1% и 2 компонента — в концентрации менее 1%. В малом количестве в масле обнаружены эфирные компоненты — линанилизовалериат и гераниол менее 0,2%.

Таблица 1 Выход, удельный вес и показатель преломления образцов масла из семян в разные сроки вегетации софоры японской

Наземная вегетативная часть софо-ры японской Срок вегетации Выход масла, % d, г/см3 20 Пв

Семена сентябрь 8,2 0,849 1,4446

октябрь 9,3 0,853 1,4450

ноябрь 7,7 0,851 1,4449

декабрь 7,1 0,855 1,4457

Таблица 2

Количественный состав масла из семян софоры японской

Наименование компонента Индекс удерживания RI Содержание, % от цельного масла

Гераниол 1255 0,11

Линализовалериат 1461 0,15

н-додекановая кислота 1600 3,46

3-(4-метоксифенил)-2-пропеновая кислота 1790 11,45

н-тетрадекановая кислота 1800 2,01

н-гексадекановая кислота 1923 4,15

Ди-н-бутилфталат 1962 0,23

цис, цис-октадека-диен-9,12-овая кислота 2097 5,54

цис, цис, цис-октаде- катриен-9,12,15-овая кислота 2098 8,26

н-генэйкозановая кислота 2100 1,13

н-октадекановая кислота 2121 5,76

н-эйкозановая кислота 2324 19,25

н-пентакозановая кислота 2500 1,72

н-докозановая кислота 2524 21,32

н-тетракозановая кислота 2740 6,27

н-гексакозановая кислота 2918 4,21

н-церотиновая кислота 2943 0,66

н-октакозановая кислота 3112 4,32

Результаты исследования противогрибковой активности масла приведены в таблице 3. Из приведенных данных следует, что масло софоры японской проявляет противогрибковую активность к ряду как грамотри-цательных, так и грамположительных микроорганизмов.

Таблица 3 Фунгистатическая, фунгицидная активность масла Sophora japonica I..

* В числителе — фунгистатическое действие, в знаменателе — фунгицидное действие. ** Различия между повторами достоверны при р=0,95.

Выводы

Таким образом, проведенные исследования позволили выявить качественный и количественный химический состав масла семян Sophora japonica L. Софора японская может служить сырьем для получения масла, основными компонентами которого являются жирные кислоты: н-докозановая

(21,32%), н-эйкозановая (19,25%) и 3-(4-метоксифенил)-2-пропеновая (11,45%). Исследование противогрибковой активности показало, что масло софоры японской проявляет противогрибковую активность в отношении Candida albicans 1029/13, Microsporum canis 1173 и Trichophyton rubrum 1220.

Библиографический список

1. Георгиевский В.П., Комисаренко Н.Ф., Дмитрук С.Е. Биологически активные вещества лекарственных растений. — Новосибирск, 1990. — 333 с.

2. Рахманин Ю.А., Недачин А.Е., Талае-ва Ю.Г. Итоги и перспективы научных исследований по проблеме экологии человека и гигиены окружающей среды. — М., 2002.

— С. 140-161.

3. Кощеев А.К. Дикорастущие растения в нашем питании. — М., 1981. — 256 с.

4. Тутельян В.А., Суханов Б.П., Австри-евских А.Н., Позняковский В. М. Биологически активные добавки в питании человека. — Томск, 1999. — 395 с.

5. Гуринович Л.К., Пучкова Т.В. Эфирные масла: химия, технология, анализ и применение. — М., 2005. — С. 108.

6. Николаевский В.В., Еременко А.Е., Иванов И.К. Биологическая активность эфирных масел. — М., 1987. — 144 с.

7. Войткевич С.А., Хейфиц Л.А. От древних благовоний к современным парфюмерии и косметике. — М., 1997. — 215 с.

8. Шретер А. Зеленая аптека. — М.: Планета, 1986. — С. 20.

9. Горяев М.И., Плива И. Методы исследования эфирных масел. — Алма-Ата, 1962.

— 751 с.

10. Правила сборки и сушки лекарственных растений. — М., 1985. — 321 с.

11. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. — Новосибирск, 2008. — 969 с.

12. Espenel-Ingroft А., Boyle К., Sheehan D.J. Mycopathologia. — 2001. — V. 150.

— Р. 101-115.

13. Сергеев Ю.В., Шпигель Б.И., Сергеев А.Ю. Фармакотерапия микозов // Медицина для всех. — М., 2003. — С. 199.

14. Герхард Ф. Методы общей бактериологии. — М., 1983. — Т. 2. — С. 29.

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.

Исследуемый образец Концентрация микроорганизмов, мкг/мл

Candida аlbicans шт. 1029/13 Microsporum сanis шт. 1173 Trichophyt on rubrum шт. 1220

Масло софо-ры японской Флуконазол 4268 o|og|o 80 160 20 40 80 160 20 40

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.