CC BY
155
УДК 615.322:582.998.1:543.061
ИЗУЧЕНИЕ АМИНОКИСЛОТНОГО СОСТАВА ПУЗЫРЕПЛОДНИКА КАЛИНОЛИСТНОГО (PHYSOCARPUS OPULIFOLIUS IL.) MAXIM)
Курский государственный медицинский университет
И.А.САФОНОВА
В.Я.ЯЦЮК
А.В. КУЗЬМИНОВА
e-mail: [email protected]
Изучен качественный и количественный аминокислотный состав листьев, плодов, цветков и стеблей пузыреплодника калинолистного (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.). Установлено наличие 15 аминокислот, в том числе 9 незаменимых. Сумма заменимых представлена моноаминомонокарбоновыми, моноаминодикарбоновыми алифатическими и ароматическими кислотами. Незаменимые аминокислоты представлены моноамино-монокарбоновыми и диаминомо-нокарбоновыми алифатическими, ароматическими и гетероциклическими кислотами. Сделан вывод о перспективности использования пузыреплодника калинолистного для создания новых лекарственных и косметических препаратов. Все соединения в данном растении идентифицированы впервые.
Ключевые слова: аминокислоты, аминокислотный состав, аминокислотный анализатор, пузыреплодник калинолистный, (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim.), розоцветные, Rosaceae, ВЭЖХ.
Одной их актуальных проблем современной медицины в настоящее время является поиск новых отечественных источников биологически активных веществ и создание на их основе лекарственных и косметических препаратов. Известно, что аминокислоты являются не только строительным материалом в биосинтезе биологически важных соединений (специальных тканевых белков, ферментов, гормонов, нуклеиновых кислот и т. д.), но также регулируют множество физиологических функций живых организмов. Избыточное или недостаточное содержание в организме аминокислот может стать причиной возникновения различных патологий [3]. Отдельные аминокислоты применяются для профилактики и лечения многих патологических состояний [7, 9].
Источником получения аминокислот может быть растительное сырье. Биологически активные вещества в растениях находятся в легко усваиваемых организмом комплексах и в биологически доступных концентрациях [4]. Аминокислоты также обеспечивают фармакологическую безопасность и способствуют более легкому усвоению других биологически активных веществ, одновременно потенцируя их эффективность [1].
Пузыреплодник калинолистный Physocarpus opulifolius (L.) Maxim. (семейство розоцветных (Rosaceae)) широко распространен в Европейской части России в культуре как объект озеленения. Ранее нами были изучены фенольные соединения листьев пузыреплодника [6]. Сведения об аминокислотном составе пузыреплодника калинолистного в литературе отсутствуют.
В связи с этим целью нашего исследования явилось изучение качественного и количественного состава свободных и связанных аминокислот в листьях, цветках, стеблях и плодах пузыреплодника калинолистного.
Материалы и методы исследования. В качестве объектов исследования были использованы листья, цветки, стебли пузыреплодника калинолистного, собранные в фазу цветения, и плоды пузыреплодника калинолистного, собранные в фазу полной зрелости на территории Курской области в 2010 г.
Качественный состав и количественное содержание аминокислот определяли на автоматическом аминокислотном анализаторе «Amino Acid Analyzer T 339 M». Аминокислотный анализ проведен на колонке «Wasers AccQ Tag» 3,9*150 мм с использованием ступенчатого метода элюирования. Гидролиз водных извлечений из листьев, плодов, цветков и стеблей пузыреплодника калинолистного проводили 6 Н раствором соляной кислоты при температуре 110°Св течение 24 часов. Извлечение упаривали досуха под вакуумом. Точную навеску сухого остатка растворяли в натриево-цитратном
буфере при рН=2,2. Полученный раствор хроматографировали в следующих условиях: подвижная фаза — раствор нингидрина с добавлением буферных растворов с различными значениями рН — 3,50; 4,25 (цитратные буферные растворы) и 9,50 (боратный буферный раствор); скорость подачи элюента — 15 мл в час; цикл хроматографирования — 120 мин. Поддержание определенного значения рН среды позволило элюировать аминокислоты в различных ионных состояниях. Параллельно проводили хроматографирование растворов стандартных образцов аминокислот. Количественную оценку результатов проводили по площадям хроматографических пиков.
Результаты исследования и их обсуждение. Данные, полученные при помощи ВЭЖХ, свидетельствуют о том, что в наземной части пузыреплодника калинолистного содержится богатый набор аминокислот. Результаты анализа аминокислотного состава листьев, цветков, стеблей и плодов изучаемого растения представлены в таблице.
Таблица
Удержание аминокислот в листьях, цветках, стеблях и плодах пузыреплодника калинолистного
№ Аминокислоты Количественное содержание, %
Листья Цветки Стебли Плоды
1 2 3 4 5 6
1 Аспарагиновая кислота 0,73 0,94 0,29 0,21
2 Треонин* 0,59 0,40 0,10 0,07
3 Серин 0,63 0,49 0,13 0,05
4 Глутаминовая кислота 1,01 0,90 0,24 0,15
5 Глицин 0,79 0,46 0,14 0,08
6 Аланин 0,90 0,56 0,18 0,11
7 Валин* 0,25 0,23 0,07 0,07
8 Метионин* 0,08 0,03 следовые значения следовые значения
9 Изолейцин* 0,17 0,16 0,04 0,07
10 Лейцин* 0,85 0,56 0,18 0,10
11 Тирозин 0,62 0,50 0,18 0,13
12 Фенилаланин* 0,77 0,67 0,24 0,15
13 Гистидин* 0,80 0,70 0,22 0,11
14 Лизин* 0,55 0,37 0,12 0,09
15 Аргинин* 0,90 0,95 0,50 0,45
Сумма кислот 9,63 7,92 2,63 1,85
Примечание. * — незаменимые аминокислоты.
В результате исследования установлено, что в листьях, цветках, стеблях и плодах содержится по 15 аминокислот, в том числе — 9 незаменимых (треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, гистидин, лизин, аргинин). Сумма свободных аминокислот в листьях пузыреплодника калинолистного составила 9,63 %, в цветках — 7,92%, стеблях — 2,63%, плодах — 1,85%. Эти показатели являются достаточно высокими для растений [8].
В листьях преобладающими являются глутаминовая кислота (1,01%), аргинин (0,9%) и аланин (0,9%), кроме того в значительных количествах содержатся лейцин (0,85%), гистидин (0,8%), глицин (0,79%), фенилаланин (0,77%) и аспарагиновая кислота (0,73%). В цветках преобладают аргинин, аспарагиновая, глутаминовая кислоты и гистидин (0,95; 0,94; 0,90 и 0,70% соответственно). В стеблях и плодах также преобладает аргинин (0,50 и 0,45% соответственно), однако содержание остальных аминокислот в 4-6 раз меньше по сравнению с листьями и цветками. Кроме того плоды и стебли значительно уступают по суммарному содержанию аминокислот.
Биологическая активность идентифицированных аминокислот достаточно хорошо изучена. Так, аргинин приводит к вазодилатации, усилению высвобождения различных гормонов (инсулин, соматотропин), увеличению скорости фильтрации через почки, а также обладает непрямой антиоксидантной и гепатопротекторной активностью [2, 7]. Глутаминовая кислота относится к нейромедиаторным аминокислотам,
вследствие чего используется при заболеваниях, сопровождающихся нарушениями функции ЦНС [5, 7]. Имеются данные о гепатопротекторной активности аланина, он также регулирует уровень сахара в крови и участвует в регенерации тканей [5, 7]. Для лечения язвенной болезни желудка и двенадцатиперстной кишки применяют гистидин. Обнаружена способность гистидина снижать уровень алкогольной интоксикации [7]. При заболеваниях, сопровождающихся белковой недостаточностью, с целью улучшения метаболических и репаративных процессов в послеоперационном периоде, для лечения травм, ожогов, параличей, диареи, поражений печени широко применяются суммарные препараты аминокислот для парентерального питания [7].
Полученные в результате исследования данные свидетельствуют о достаточно высоком и разнообразном содержании аминокислот, позволяют предположить наличие широкого спектра фармакологической активности у листьев, цветков, стеблей и плодов пузыреплодника калинолистного. Это указывает на перспективность использования данных видов сырья (особенно листьев и цветков) в качестве источников заменимых и незаменимых аминокислот, а также служит основанием для более глубокого изучения пузыреплодника калинолистного как источника других биологически активных веществ.
Литература
1. Борисова, Д.А. Аминокислоты сырья первоцвета лекарственного / Д.А. Борисова // фармация. — 2011. — №8. — С. 11-13.
2. Граник, В.Г. Метаболизм L-аргинина (обзор) / В.Г. Граник // Химикофармацевтический журнал. — 2003. — Т. 37, № 3. — С. 3-20.
3.Майстренко, В.Н. Количественный анализ а-аминокислот в моче нейрохирургических больных методом тонкослойной хроматографии на пластинках «Армсорб» / В.Н. Майстренко, Р.Р. Ильясова, Ф.Х. Кудашева и др. // Вестник Башкирского университета. — 2008. — Т. 13, № 2. — С. 269.
4. Олешко, Г.И. Разработка унифицированной методики количественного определения суммы свободных аминокислот в лекарственном растительном сырье и экстракционных препаратах / Г.И. Олешко, Т.И. Ярыгина, Е.В. Зорина, М.Д. Решетникова // Фармация. — 2011. - № 3. -С. 14-17.
5.Парфенов, А.А. Аминокислоты травы пустырника пятилопастного / А.А. Парфенов, Н.С. Фурса// Фармация. — 2007. — № 7. — С. 6-7.
6.Сафонова, И.А. Изучение фенольных соединений листьев пузыреплодника калинолистного (Physocarpus opulifolius (L.) Maxim) методом ВЭЖХ / И.А. Сафонова, В.Я. Яцюк, А.В. Кузьминова // Человек и его здоровье. — 2009. — № 4. — С. 127-132.
7. Симонян, А.В. Использование нингидриновой реакции для количественного определения а-аминокислот в различных объектах : методические рекомендации / А.В. Симонян, А.А. Саламатов, Ю.С. Покровская, А.А. Аванесян. — Волгоград, 2007. —106 с.
8.Шилова, И.В. Аминокислотный и минеральный состав надземной части Atragene speciosa Weinm / И.В. Шилова, Е.А. Краснов, Н.В. Барановская и др. // Химикофармацевтический журнал. — 2002. — Т. 36, № 11. — С. З6-38.
9. Шкроботько, П.Ю. Аминокислотный состав подземных органов валерианы фори и валерианы бузолистной/ П.Ю. Шкроботько, Д.М. Попов, Н.С. Фурса // Фармация. — 2009. — №7. — С. 19-23.
STUDYING OF AMINOACIDS STRUCTUREOF PHYSOCARPUS OPULIFOLIUS IL.) MAXIM
The qualitative and quantitative amino-acid structure of Physocarpus opulifolius (L.) Maxim. leaves, flowers, fruits and stemsis is studied by HPLC. 15 amino acids presence, including 9 irreplaceable, are established. The sum of replaceable aminoacids of a duckweed small is presented by monoaminocarboxylic, monoami-nodicarboxylic aliphatic, aromatic and heterocyclic acids. Irreplaceable amino acids are presented by monoaminomonocarboxylic and diaminomonocarboxylic aliphatic, aromatic acids. The conclusion about the prospects of Physocarpus opulifo-lius (L.) Maxim. for creating new medicines and cosmetics was made. All com-
I.A. SAFONOVA V.Y.YATZUK A.V. KUZMINOVA
Kursk State Medical University
e-mail: [email protected]
pounds in this plant have been identified for the first time.
Key words: , amino acids, amino-acid structure, amino acid analyzer, Phy- socarpus opulifolius (L.) Maxim., Rosaceae, HPLC.
