CC BY
29
УДК 615.32; 615.322
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2019-21-10-20-27
ИССЛЕДОВАНИЕ ЗАВИСИМОСТИ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ РОДА ЛАПЧАТКА ОТ СОДЕРЖАНИЯ ОСНОВНЫХ ГРУПП БАВ
Савельева1 Е.Е., Булгакова1 Н.А., Курбатский2В.И., Тютрина1 Е.С.
1 ФГБОУ ВО «Красноярский государственный медицинский университет им. проф. В.Ф. Войно-Ясенецкого», г. Красноярск, Российская Федерация 2 ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский государственный университет»,
г. Томск, Российская Федерация
STUDY OF THE DEPENDENCE OF THE ANTIOXIDANT ACTIVITY OF PLANTS OF THE GENUS POTENTILLA L. FROM THE CONTENT OF THE MAIN GROUPS OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES
Savelyeva1 E.E., Bulgakova1 N.A., Kurbatsky2 V.I., Tyutrina1 E.S.
Krasnoyarsk State Medical University named after Professor V.F. Voyno-Yasenetsky,
Krasnoyarsk, Russian Federation 2National Research Tomsk State University, Tomsk, Russian Federation
Аннотация. Одной из задач фармакогнозии является изучение природных растительных ресурсов и введение в практику новых видов растений, в том числе и тех, что активно используются в народной медицине. К таковым относятся растения рода лапчатка, содержащие комплекс полифенольных соединений. В работе приводятся данные по исследованию анти-оксидантной активности некоторых представителей рода лапчатка как перспективного лекарственного сырья от содержания аскорбиновой кислоты, флавоноидов, дубильных веществ и суммы данных веществ. В качестве объекта исследования использовалась надземная часть семи видов растений рода лапчатка, собранных на территории Ширинского района Красноярского края и Республики Хакасия. Для определения антиоксидантной активности применялся метод, основанный на способности антиокси-дантов ингибировать супероксидрадикалы в реакции аутоокисления адреналина в щелочной
Annotation. One of the goals of pharmacognosy is the study of natural plant resources and the introduction into practice of new plant species, including those that are actively used in traditional medicine. These include cinquefoil plants containing a complex of polyphenolic compounds. The paper presents data on the study of the antioxidant activity of some representatives of the genus Potentilla L. as a promising medicinal raw material for the content of ascorbic acid, flavonoids, tannins and the sum of these substances. The aerial part of seven species ofplants of the genus Potentilla L. collected in the Shirinsky district of the Krasnoyarsk Territory and the Republic of Khakassia was used as the object of study. To determine the antioxidant activity, a method was used based on the ability of antioxidants to inhibit superoxide radicals in the autooxidation of adrenaline in an alkaline environment. Five plant species out of seven showed antioxidant activity of more than 20%. The content of ascorbic acid in the feed was determined by visual titration with a solution of sodium 2,6-
среде. Пять видов растений из семи проявили антиоксидантную активность более 20%. Содержание аскорбиновой кислоты в сырье определяли методом визуального титрования раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия. Полученные данные позволили установить проходящие через максимум корреляционные зависимости между антиоксидантной активностью сырья и содержанием аскорбиновой кислоты, флавоноидов, дубильных веществ и суммы данных веществ в исследуемом растительном сырье.
Ключевые слова: лапчатка, антиоксидантная активность, биологически активные вещества.
dichlorophenolindophenolate. The data obtained made it possible to establish correlation dependences passing through the maximum between the antioxidant activity of the raw material and the content ofascorbic acid, flavonoids, tannins and the sum of these substances in the studied plant raw materials.
Keywords: Potentilla L., antioxidation activity, biologically active substances.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1] Antioxidant activity of plant extracts containing phenolic compounds / M.P. Kahkonen, A.I. Hopia, H.J. Vuorela, J.P. Rauha, K. Pihlaja, T.S. Kujala, M. Heinonen // J. Agric. Food Chem. 1999. V. 47. P. 3954-3962.
[2] Karadag A., Ozcelik B., Saner S. Review of methods to determine antioxidant capacities // Food Anal. Methods. 2009. V. 2. P. 41-60.
[3] Новый подход в оценке антиоксидантной активности растительного сырья при исследовании процесса аутоокисления адреналина / Рябинина Е.И., Зотова Е.Е., Ветрова Е.Н., Пономарева Н.И., Илюшина Т.Н. // Химия растительного сырья. 2011. № 3. С. 117-121.
[4] Сравнительное изучение антиоксидантной активности растительных сборов / С.Р. Ха-санова, Т.И. Плеханова, Д.Т. Гашимова, Э.Х. Галиахметова, Е.А. Клыш // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. 2007. № 1. С. 163-166.
[5] Курбатский В.И. Определитель видов рода Potentilla L. (лапчатка) Азиатской России. Томск. 2016. 52 с.
[6] Chen H.Q., Zhang R.X., Huang L.Q. Review on Potentilla anserina L. a kind of Tibetan
REFERENCES
[1] Antioxidant activity of plant extracts containing phenolic compounds / M.P. Kahkonen, A.I. Hopia, H.J. Vuorela, J.P. Rauha, K. Pihlaja, T.S. Kujala, M. Heinonen // J. Agric. Food Chem. 1999. V. 47. P. 3954-3962.
[2] Karadag A., Ozcelik B., Saner S. Review of methods to determine antioxidant capacities // Food Anal. Methods. 2009. V. 2. P. 41-60.
[3] A new approach to the evaluation of the antioxidant activity of plant materials in the study of the process of auto-oxidation of adrenaline / Ryabinina E.I., Zotova E.E., Vetrova E.N., Ponomareva N.I., Ilyushina T.N. // Chemistry of plant raw material. 2011. № 3. P. 117-121.
[4] Comparative study of the antioxidant activity of plant collections / S.P. Khasanova, T.I. Plekhan-ova, D.T. Gashimova, E.H. Galiakhmetova, E.A. Klysh // Proceedings of Voronezh State University. Series: Chemistry. Biology. Pharmacy. 2007. №. 1. P. 163-166.
[5] Kurbatsky V.I. Key to the species of the genus Potentilla L. in Asian Russia. Tomsk. 2016. 52 p.
[6] Chen H.Q., Zhang R.X., Huang L.Q. Review on Potentilla anserina L. a kind of Tibetan herbs // J. Clin. Mater. Med. 2000. V. 25. C. 311-313.
herbs // J. Clin. Mater. Med. 2000. V. 25. C. 311-313.
[7] Tomczyk M., Leszczynska K., Jakoniuk P. Antimicrobial activity of Potentilla species // Fitoterapia. 2008. P. 592-594.
[8] Khare C.P. Indian medicinal plants. Springer. New Delhi. 2007. P. 514.
[9] Яшин Я.И., Рыжнев В.Ю., Яшин А.Я., Чер-ноусова Н.И. Природные антиоксиданты. Содержание в пищевых продуктах и их влияние на здоровье и старение человека. Москва. 2009. 212 с.
[10] Исследование содержания доминирующих групп БАВ и биоэлементов в некоторых растениях семейства Rosaceae / Е.А. Краснов, Е.Е. Савельева, Н.К. Рыжакова, Я.Е. Решетов, А.Р. Гатауллина // Химия растительного сырья. 2017. № 4. С. 145-151.
[11] Vitamin C as an antioxidant: evaluation of its role in disease prevention / S.J. Padayatty, A. Katz, Y. Wang, P. Eck, O. Kwon, J.H. Lee, S. Chen, C. Corpe, A. Dutta, S.K. Dutta, M. Lev-ine // J. Am. Coll. Nutr. 2003. № 22. P. 18-35.
[7] Tomczyk M., Leszczynska K., Jakoniuk P. Antimicrobial activity of Potentilla species // Fitot-erapia. 2008. P. 592-594.
[8] Khare C.P. Indian medicinal plants. Springer. New Delhi. 2007. P. 514.
[9] Yashin Ya.I., Ryzhnev V.Yu., Yashin A.Ya., Chernousova N.I. Natural antioxidants. Content in food products and their impact on human health and aging. Moscow. 2009. 212 p.
[10] Study of the content of the dominant groups of biologically active substances and bioelements in some plants of the family Rosaceae / Е.А. Krasnov, E.E. Savelyev, N.K. Ryzhakova, Ya.E. Reshetov, A.R. Gataullina // Chemistry of plant raw material. 2017. № 4. P. 145-151.
[11] Vitamin C as an antioxidant: evaluation of its role in disease prevention / S.J. Padayatty, A. Katz, Y. Wang, P. Eck, O. Kwon, J.H. Lee, S. Chen, C. Corpe, A. Dutta, S.K. Dutta, M. Levine // J. Am. Coll. Nutr. 2003. № 22. P. 18-35.
Важной задачей фармакогнозии является поиск новых лекарственных растений. Определение антиоксидантной активности лекарственных растений позволяет выявить перспективные растения для дальнейшего более углубленного изучения, так как высокая антиоксидант-ная активность связана с высоким содержанием таких биологически активных веществ как флавоноиды, дубильные вещества, аскорбиновая кислота, токоферол, фенилпропаноиды и др. [1].
В настоящее время используется большое количество методов для определения анти-оксидантной активности [2]. Один из широко используемых методов для определения антиок-сидантной активности основан на способности антиоксидантов ингибировать супероксидра-дикалы в реакции аутоокисления адреналина в щелочной среде [3, 4]. Данный метод характеризуется экспрессностью и простотой в исполнении.
Род Potentilla L. является одним из самых многочисленных в семействе Rosaceae. Более ста видов растений этого рода встречается на территории Восточной и Западной Сибири, Дальнего Востока [5]. Некоторые из них активно используются в народной медицине разных стран, в том числе и в России, в качестве вяжущего, кровоостанавливающего, противовоспалительного, седативного средства [6, 7, 8].
Лекарственная ценность растений в значительной степени определяется антиоксидантной активностью соединений, содержащихся в этих растениях [9]. Антиоксиданты регулируют протекание свободно-радикальных превращений в организме человека, прерывая цепную реакцию образования свободных радикалов и препятствуя развитию окислительного
стресса, оказывая, таким образом, существенное влияние на состояние организма. Поэтому исследование антиоксидантой активности лекарственного растительного сырья получило широкое распространение.
Антиоксидантная активность во многом связана с присутствием таких групп веществ, как флавоноиды, дубильные вещества, аскорбиновая кислота. Ранее нами было определено содержание доминирующих групп биологически активных веществ (дубильные вещества, флавоноиды) в ряде объектов рода лапчатка [10]. В данной работе было определено содержание аскорбиновой кислоты в семи видах растений рода лапчатка. Аскорбиновая кислота является хорошим окислительно-восстановительным катализатором, нейтрализующим активные формы кислорода, такие как перекись водорода [11], а также субстратом для окислительно-восстановительного фермента аскорбатпероксидазы.
Цель данного исследования: установить зависимость между проявлением антиокси-дантной активности ряда растений рода лапчатка и содержанием в них основных групп биологически активных веществ: аскорбиновой кислоты, дубильных веществ, флавоноидов, суммы БАВ.
Экспериментальная часть. В качестве объекта исследования использовали надземную часть семи видов лекарственных растений рода лапчатка: лапчатки гусиной (Potentilla anserine L.), лапчатки шелковистой (Potentilla sericeae Dulac), лапчатки длиннолистной (Potentilla longifolia Wilid.), лапчатки седоватой (Potentilla canescens Besser.), лапчатки трёх-парной (Potentilla tergemina Sojak), лапчатки вильчатой (Potentilla bifurcaL.), лапчатки Гольдбаха (Potentilla goldbachii Rupr.), собранных в Ширинском районе Красноярского края и Республике Хакасия во время цветения.
Надземную часть растений высушивали воздушно-теневым способом, измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 3 мм.
Водное извлечение готовили нагреванием около 1,00 г сырья со 100 мл воды в колбе вместимостью 250 мл с обратным холодильником на водяной бане в течение 20 минут.
Антиоксидантную активность исследуемого растительного сырья оцнивали по способности ингибировать аутоокисление адреналина in vitro, предотвращая, таким образом, образование активных форм кислорода [3, 4]. Для этого к 4 мл натрий-карбонатного буфера (рН = 10,65) добавляли 0,2 мл 0,1% раствора адреналина гидрохлорида, перемешивали и нагревали при температуре 30 0С на водяной бане в течение 30 минут. Затем на спектрофотометре LEKI SS2109UV определяли оптическую плотность раствора при длине волны 347 нм в кювете толщиной 10 мм (А1). В качестве раствора сравнения использовали буферный раствор натрия карбоната.
Затем к 4 мл натрий-карбонатного буфера добавляли 0,06 мл исследуемого экстракта и 0,2 мл 0,1% адреналина гидрохлорида, перемешивали, нагревали при температуре 30 0С на водяной бане в течение 30 минут и измеряли оптическую плотность, как описано выше (A2). Для учета влияния собственной окраски экстрактов, которые поглощают определенную длину волны спектра, в качестве контрольной пробы использовали буферированный раствор экстракта без адреналина.
Антиоксидантную активность (АА) исследуемых препаратов выражали в процентах ингибирования аутоокисления адреналина и вычисляли по формуле:
(Л, - Л2) * 100 АА = —--, %
Величина АА более 10% свидетельствует о наличии антиоксидантной активности у данного растительного сырья.
Содержание аскорбиновой кислоты в сырье определяли следующим образом. Брали около 2 г (точная навеска) измельченного сырья, добавляли 100 мл воды очищенной, перемешивали, настаивали в колбе в течение 10 минут, затем фильтровали. В колбе для титрования к 5 мл полученного фильтрата, прибавляли 5 мл 2% раствора хлористоводородной кислоты, 13 мл воды очищенной, перемешивали и титровали из микробюретки 0,001 М раствором 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия до появления розовой окраски, не исчезающей в течение 30-60 секунд. Содержание аскорбиновой кислоты в процентах расчитывали по формуле:
V * 0,000088 * 100 * 100 * 100
х =- %
т * 5 * (100 - Ж) '
где 0,000088 - количество аскорбиновой кислоты, соответствующее
1 мл 0,001 М раствора 2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия, в граммах; V- объем 0,001 М раствора
2,6-дихлорфенолиндофенолята натрия, пошедшего на титрование, в миллилитрах; т - масса сырья в
граммах; W- потеря в массе при высушивании сырья в процентах.
Обсуждение результатов. Данные по содержанию аскорбиновой кислоты, флавонои-дов, дубильных веществ, их суммы в исследуемых видах лапчаток и проявлению антиокси-дантной активности сырья представлены ниже в таблице 1.
Таблица 1
Результаты исследования антиоксидантной активности различных видов лапчаток и содержания аскорбиновой кислоты, флавоноидов, дубильных веществ, суммы веществ
№ п/п Исследуемые виды растений АА, % Содержание биологически активных веществ, %
АК* ФЛ* ДВ* Сумма АК, ФЛ, ДВ
1. Л. Длиннолистная P. longifolia Wilid. 25,6+ 0,9 0,045 ± 0,008 0,45±0,06 7,08±0,22 7,575±0,288
2. Л. гусиная Potentilla anserina L. 24,8+2,3 0,040 ±0,002 0,70±0,10 9,58±0,61 10,32±0,712
3. Л. шелковистая P. sericeae Dulac. 24,2+ 1,4 0,048 ± 0,003 0,52±0,01 3,77±0,32 4,38±0,333
4. Л. седоватая P. canescens Besser. 23,5+ 1,9 0,038 ± 0,005 0,30±0,03 7,24±0,33 7,578±0,365
5. Л. трёхпарная P. tergemina Sojak. 21,6+ 1,7 0,036 ±0,007 0,31±0,03 9,69±0,64 10,036±0.677
6. Л. вильчатая P. bifurcaL. 14,9+ 1,8 0,029±0,001 0,28±0,02 6,70±0,31 7,009±0,331
7. Л. Гольдбаха 4,9+ 0,2 0,025 ±0,003 0,29±0,02 6,30±0,17 6,615±0,193
P. goldbachii Rupr.
*Примечание: АК - аскорбиновая кислота; ФЛ - сумма флавоноидов, в пересчете на кверцетин; ДВ -дубильные вещества, в пересчете на танин.
На рисунке 1 представлена степенная зависимость антиоксидантной активности от содержания аскорбиновой кислоты в исследуемом растительном сырье. Аппроксимация экспериментальных данных проведена методом наименьших квадратов (Д = 0,98). Анализируя имеющи-ееся данные, можно отметить наличие корреляции между антиоксидантной активностью исследуемых объектов и содержанием в них аскорбиновой кислоты. При содержании аскорбиновой кислоты 0,044% антиоксидантный эффект снижается.
lililí ____Ol ^ - f
/ / / / /
0»' / ! / /
- / ! ! / !
! 1 fr ! II 1 1 1 1 1
О О DOS 9.01 0.01S 0.02 0 025 0.03 P03S J0J 0 »5 DÎS
Соцержашк amipûiiHdHHi хнсяот,
Рис.1. Зависимость антиоксидантной активности от содержания аскорбиновой кислоты, R = 0,98.
Рисунок 2 демонстрирует аналогичную зависимость антиоксидантной активности от увеличения содержания флавоноидов, имеющую максимум при содержании флавоноидов 0,58%.
В данном случае лапчатка Гольдбаха (Potentilla goldbachii Rupr.), проявляющая антиок-сидантную активность равную 5%, имеет наибольшее отклонение от построенной зависимости.
Степенная зависимость антиоксидантной активности лапчаток от содержания дубильных веществ, представленная на рисунке 3, проходит через максимум при содержании дубильных веществ 8,2%.
Рис. 2. Зависимость антиоксидантной активности от содержания флавоноидов,
R = 0,85.
23456739 Содержание дубильных веществ, %
Рис.3. Зависимость антиоксидантной активности от содержания суммы дубильных веществ, R = 0,98.
На рисунке 4 показана зависимость антиоксидантной активности от содержания суммы аскорбиновой кислоты, флавоноидов и дубильных веществ. Форма кривой аналогична представленной выше, максимум кривой соответствует 8,9% содержания суммы БАВ.
Рис.4. Зависимость антиоксидантной активности от содержания суммы аскорбиновой кислоты, флавоноидов, дубильных веществ (АК, ФЛ, ДВ), R = 0,98.
Выводы. Определено содержание аскорбиновой кислоты у семи представителей рода лапчатка, находящееся в пределах от 0,025% (Potentilla goldbachii Rupr.) до 0,048% (Potentilla sericeae Dulac).
Установлены проходящие через максимум корреляционные зависимости между антиоксидантной активностью сырья и содержанием аскорбиновой кислоты, флавоноидов, дубильных веществ и суммы данных веществ в растительном сырье.
