CC BY
59
Гусев Н.Ф.*, Немерешина О.Н.**
‘Оренбургский государственный аграрный университет ‘‘Оренбургская государственная медицинская академия
К ИССЛЕДОВАНИЮ ФЛАВОНОИДОВ VERONICA INCANA L. СТЕПНОГО ПРЕДУРАЛЬЯ
Виды рода вероника - Veronica L. семейства норичниковых - Scrophulariaceae Juss. относятся к широко распространенным растениям в Евразии (Борисова, 1955; Вакар, 1964; Еленевский, 1978; Флора Европейской части СССР, 1981). Среди многообразия вероник заметным видом в различных ассоциациях степного Предуралья является вероника седая - Veronica incana L. (Определитель..., 1989; Рябинина, 1998).
Вероника седая применяется в народной медицине Поволжья, Сибири, Алтая и Монголии при заболеваниях сердечно-сосудистой системы и желудочно-кишечного тракта, печени, почек, нарушениях обмена веществ, дерматитах, неврозах (Уткин, 1931; Махлаюк, 1964; Хайдав, 1978). Препараты вероники седой в виде примочек и обмываний применяют для лечения кожных болезней - угри, гнойники, дерматиты, ожоги (Уткин, 1933). На Украине трава вероники седой издавна используется для лечения простудных болезней и гипертонии (Носаль, 1997). Препараты вероники седой применяют в качестве седативного и улучшающего сердечную деятельность средства (Мельников, Полуэктов, 1963; Ермолин, 1971). Спиртовые и водные извлечения травы вероники седой оказывают гипотензивное действие, вызывают расслабление гладкой мускулатуры кишечника и уменьшение перистальтики (Поплы-ко, Семенова, 1963). Среди сельского населения Оренбургской области (Кувандыкский, Акбулак-ский, Переволоцкий районы) веронику седую используют под названием «сердечная трава» для лечения гипертонии, а в восточных районах (Ада-мовский, Светлинский, Домбаровский) - под названием «шалфей» при заболеваниях верхних дыхательных путей, что установлено нами в период экспедиций по территории региона.
Химический состав вероники седой почти изучен. В ее надземной части обнаружены фла-воноиды (Блинова и др., 1961), витамины (Якунина, 1961).
Ранее некоторые исследователи (Г орчаков-ский, Рябинина, 1984; Рябинина, 1998) отмечали распространение вероники седой на территории Оренбургской области. Однако в ряде районов области места обитания указанного вида
авторами не отмечены, а также не изучены количественные показатели вероники седой и обилие ее в различных ассоциациях степной зоны.
Задачи нашей работы - изучение вероники седой в степном Предуралье, учет ее обилия в различных ассоциациях, исследование состава флавоноидов в надземной части растений (трава) и их количественное содержание в зависимости от экологических условий.
В результате экспедиционных исследований нами установлено, что вероника седая, как ксерофит, распространена на значительной части степного Предуралья.
В Башкирском Предуралье она произрастает в западных и юго-западных районах в степной и, реже, в лесостепной зонах. Основными местообитаниями верники седой здесь являются ковыльные, ковыльно-типчаковые и каменистые степные участки, часто на склонах с южной и югозападной экспозицией. Вероника седая в незначительном обилии - сор1, а иногда сор2, отмечена в типчаково-ковыльных степных участках в Бир-ско-Уфимском районе, на Белебеевской возвышенности и башкирской части Общего Сырта, прилегающей к Оренбургской области.
На указанных степных участках видовой состав не отличается многообразием. Преобладают Festuca sulcata, Stipa lessingiana, St. capillata, Festuca valensiana, Origanum vulgare, реже -Veronica spicata (до 2-х растений на 1 м2).
В Оренбургской области вероника седая встречается более обильно - сор1-сор2 в южных, центральных и юго-западных районах (Акбулак-ский, Саракташский, Кувандыкский, Соль-Илец-кий, Грачевский). Как сухолюбивое растение вероника седая распространена в сухих характерных для нее местообитаниях - сухие ковыльные, ковыльно-типчаковые, типчаково-ковыльные и каменистые степи. Южные районы Оренбургской области отличаются незначительным видовым разнообразием (до 22 - 26 видов в фитоценозе). В значительной части фитоценозов здесь преобладают ксерофиты, приспосабливающиеся к местному климату и сухим песчаным, а иногда засоленным почвам. На повышенных участках рельефа и на склонах преобладают Stipa lessingiana, St.
Таблица 1. Хроматографические характеристики флавоноидов травы вероники седой - Veronica incana L. Предуралья
Вещества (пятна) на хроматограммах Rf в системах Окраска в УФ-свете
I II до проявления в парах аммиака после проявления р-ром хлорида алюминия
І 0,06 0, І S темно-коричневая желтовато-зеленая желто-зеленая
2 0,ІІ 0,08 - светло-желтая желто-зеленая
3 0, І 5 0,І7 - желто-зеленая светло-желто-зеленая
4 0,25 0,23 темная желто-зеленая желто-зеленая
5 0,44 0,2 І темно-коричневая желто-зеленая ярко-желто-зеленая
б 0,57 0,32 коричневая желто-зеленая желто-зеленая
7 0,84 0,ІІ темно-коричневая ярко-желто-зеленая ярко-желто-зеленая
S 0,92 0,76 - ярко-желто-зеленая желто-зеленая
capillata, Elytrigia pruinifera, Onosma simplicissima, Centaurea sibirica, Crinitaria villosa, Coeleria gracilis, Echinops ritro, Artemisia austriaca, Veronica incana.
В Акбулакском районе Оренбургской области на участках каменистых степей и в тип-чаково-разнотравных ассоциациях насчитывается незначительное число видов - до 18 растений. Среди них преобладают - Festuca valensiaca, Artemisia sericea, A. austriaca, Achillea nobilis, Astragalus testiculatus, Veronica incana (до 4 - 12 растений на м2).
Изучение состава флавоноидов и определение их количественного содержания проводили в траве вероники седой, собранной в период цветения - начала плодоношения в окрестностях г. Саракташ в типчаково-разнотравной ассоциации на склонах с южной и юго-западной экспозицией.
Воздушно-сухое и измельченное сырье вероники седой обрабатывали хлороформом в аппарате Сокслета для освобождения от смол, хлорофилла и сопутствующих веществ, затрудняющих исследование.
Высушенное после удаления хлороформа сырье в количестве 5 г исчерпывающе экстрагировали этанолом на кипящей водяной бане до истощения материала. Затем извлечение объединяли, отфильтровывали и упаривали до минимального объема.
Остаток экстракта растворяли в небольшом количестве этанола (0,5 - 1 мл) и наносили на хроматографическую бумагу марки FN-1 «Filtrak». Хроматографирование проводили восходящим способом в двух системах растворителей: 1н-бутанол - уксусная кислота - вода
(4: 1: 5) - система I, а затем в системе II - уксусная кислота - вода (15: 85).
Высушенную хроматограмму просматривали в УФ-свете при длине волны 360 нм. Видимые пятна на хроматограмме обводили простым карандашом и отмечали их флюоресценцию условными знаками.
При просматривании хроматограмм в УФ-свете, парах аммиака и после обработки хромогенными реактивами (Хайс, Мацек, 1912; Бандю-кова, 1965) обнаружили не менее восьми пятен веществ (табл. 1), относящихся к группе флавона (Harboire, 1975; Бандюкова, 1965). Пять веществ обнаружили на хроматограмме до проявления реактивами, а три - после проявления. Три вещества (пятна 5, 6, 7), обнаруженные на хроматограмме до проявления реактивами, имели интенсивную флюоресценцию и значительные размеры, что позволило считать их основными соединениями в траве вероники седой. По значению Rf в системе I - 0,43; 0,57; 0,84 и Rf в системе II - 0,21; 0,32; 0,11, а также окраске реактивами указанные вещества идентифицировали с достоверными образцами, взятыми в качестве «свидетелей», как ци-нарозид, апигенин-7-глюкуронид и лютеолин. Одно вещество (пятно 8) с Rf 0,92 в системе I и Rf
0,06 в системе II, обнаруженное на хроматограмме только после проявления хромогенными реактивами, идентифицировали как апигенин.
Для полной идентификации и установления структуры флавоноидов нами проведено их выделение с хроматограмм методом элюирования, что позволило получить индивидуальные вещества. Выделенные указанным способом вещества условно назвали как А, В и С (табл. 2).
Хроматографические и спектральные характеристики веществ А, В и С и их окрашивание на хроматограммах соответствуют образцам как цинарозид, апигенин-7-глюкуронид и лютеолин. Вещества А, В и С дают положительную циани-диновую реакцию с оранжево-красным окрашиванием и соответствующее окрашивание с хромогенными реактивами, что свидетельствует о наличии свободной оксигруппы в 5-м положении (Ое188шап, 1962; Литвиненко, 1965).
Гликозид А восстанавливает на холоду аммиачный раствор нитрата серебра, что указывает на наличие орто-диоксигрупп у С3! и С4' бокового фенильного радикала (Ое188шап, 1962). Отмеченное подтверждает и батохромный сдвиг в УФ-спектре вещества А в присутствии ацетата натрия и раствора борной кислоты (табл. 2).
Наличие отрицательной реакции с раствором диазотированной сульфаниловой кислоты и отсутствие заметных сдвигов обеих полос поглощения в Уф-спектре при добавлении ацетата натрия указывают на наличие замещенной гидроксильной группы в 7-м положении у веществ А и В (Литвиненко, Максютина, 1965; Сухинина, 2001).
УФ-спектр веществ А, В, С в присутствии хлорокиси циркония показывает сдвиги максимума длинноволновой полосы на 49-58 нм, а в коротковолновой - на 3-13 нм, что свидетельствует о наличии свободной гидроксильной группы в 5-м положении (ве188шап, 1962).
Наличие свободной гидроксильной группы у веществ А, В, С в положении С5 подтверждается и отсутствием сдвигов обеих полос УФ-спектра при добавлении лимонной кислоты (ве188шап, 1962; Барковский, 1989).
УФ-спектры нейтрального спиртового раствора агликонов веществ А и В показывают полосы поглощения, идентичные константам
лютеолина и апигенина соответственно (Литвиненко, Максютина, 1965).
На основании исследований установлено, что флавоноид А представляет собой 5,3,4-три-оксифлавон-7-0-Б-глюкозид или цинарозид (лютеолин-7-0-Б-глюкозид), флавоноид В -5,7,4-триоксифлавон-7-глюкуронид (апигенин-7-глюкуронид), флавоноид С - 5,7,3,4-тетраок-сифлавон или лютеолин.
Флавоноиды как биологически активные соединения являются неотъемлемой частью высших растений и участвуют в важных обменных процессах. Ряд авторов (Георгиевский и др., 1989; Немерешина, 2002) выдвигают предположение, что флавоноиды повышают толерантность растений к неблагоприятным условиям среды. Указанная гипотеза послужила нам поводом для количественного определения флавоноидов в растениях в зависимости от экологических условий.
Количественное определение суммы флаво-ноидов проводили в траве вероники седой, собранной в период цветения (2004 г.) в различных местообитаниях на территории Оренбургской области (табл. 3).
Определение суммы флавоноидов проводили фотоколориметрическим методом с использованием ионизирующих и комплексообразующих реактивов. Для этого 1 г (точная навеска) измельченного сырья (размер частиц до 1 м) последовательно экстрагировали этанолом различной концентрации (90%, 60%, 20%) до получения 100 мл извлечения. Определение содержания флавоноидов в элюате проводили по модифицированному методу (Мурри, 1959; Волхонская, 1968). Оптическую плотность раствора замеряли на фотоколориметре КФК-2 при длине волны 400 нм и с использованием в качестве раствора сравнения дистиллированной воды.
Таблица 2. Спектральная характеристика флавоиоидов, выделенных из травы вероники седой - Veronica incana L.
Вещества Полосы поглощения Нейтральный спиртовый раствор Комплексообразующие и ионизирующие вещества
ацетат натрия ацетат натрия и борная кислота хлорокись циркония хлорокись циркония и лимонная кислота
Лмакс (нм) Лмакс • Л Лмакс • Л Лмакс • Л Лмакс • Л
1. Вещество А I 350 352 2 376 26 410 60 354 4
II 268, 254 256 2 259 5 272 2 256 2
2. Вещество В I 336 336 0 335 1 392 56 340 4
II 270 272 2 270 0 350,278 17 268 -2
3. Вещество С I 350 364 14 372 22 408 58 352 2
II 268, 254 262 -4 260 -8 273 5 252 2
Таблица 3. Результаты количественного содержания суммы флавоноидов в траве Veronica incana L.
Местообитание Ассоциации Содержание суммы флавоноидов (% на абс. сухой вес)
1. Окрестности г. Саракташ, юго-зап. склон Разнотравно-ковыльно-типчаковая 2,03
2. Окрестности г. Акбулак, равнина Полынно-типчаково-каменистая степь 2,34
3. Окрестности п.Черноречье Оренбургского района (зона влияния Оренбургского газоперерабатывающего завода) Т ипчаково-разнотравная 3,47
Сумму флавоноидов рассчитывали по калибровочному графику, построенному по чистому цинарозиду. Расчет проводили с учетом влажности сырья (6,34%). Оптическая погрешность опыта составила 0,34%.
Из таблицы видно, что наибольшее содержание суммы флавоноидов (3,47%) отмечено в растениях, собранных в зонах с повышенной техногенной нагрузкой под влиянием промышленных выбросов предприятий.
ВЫВОДЫ
1. Veronica incana L. отмечена в значительном обилии в южных, юго-западных и восточных районах степного Оренбуржья, а в Баш-
кирском Предуралье - в западных и юго-западных районах, на степных участках, расположенных на склонах с южной и юго-западной экспозицией.
2. В надземной части Veronica incana L., произрастающей в степном Предуралье, обнаружено не менее восьми флавоноидов, четыре из которых идентифицированы - цинарозид, апи-генин-7-глюкуронид, лютеолин и апигенин.
3. Максимальное содержание суммы флаво-ноидов отмечено в траве Veronica incana L., произрастающей в зоне влияния промышленных предприятий (газоперерабатывающего завода), что, по-видимому, следует считать ответной реакцией растений на воздействие поллютантов.
Список использованной литературы:
1. Бандюкова В.А. Применение цветных реакций для обнаружения флавоноидов путем хроматографии на бумаге // Раст. ресурсы. 1965. Т.1, вып.4. С.591.
2. Барковский В.Ф., Ганапольский В.И. Дифференциальный спектрофотометрический анализ. М., 1989.
5. Борисова А.Г. Флора СССР. М.-Л. Изд. АН СССР. 1955. т. 22.
6. Вакар Б.А. Определитель растений Урала. Средне-Ур. Кн. изд. Свердловск, 1964.
7. Волхонская Т.А. Изучение флавоноидов рода Bupleurum L. Западной Сибири. Автореф. Дисс. На соискание ученой степени кандидата биол. наук. Томск, 1968. - 19 с.
8. Георгиевский В.П. и др. Физико-химические и аналитические характеристики флавоноидных соединений. // Северо-Кавк. Науч. центр высш. шк. - Ростов на/Д.: Изд. Ростовск. ун-та, 1988. - 143 с.
9. Горчаковский П.Л., Рябинина З.Н. Степи южной части Оренбургской области (Урало-Илекское междуречье). // Растит. сообщ. Урала и их антропогенная деградация. Свердловск, 1984. - С. 3-64.
10. Еленевский А.Г. Систематика и география вероник СССР и прилегающих стран. М.: «Наука», 1978. - 259 с.
Ермолин А.В. Материалы фармакологического действия препаратов некоторых видов вероник. // Материалы 4-й Уральской конф. физиологов, фармакологов и биохимиков. Свердловск, 1969.
11. Литвиненко В.И., Максютина Н.П. Спектральное исследование флавоноидов. // Химия природных соединений. 1965. №6. С. 420.
12. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в народной медицине. М.: Нива России, 1992.
13. Мельников Е.А., Полуэктов М.Н. К фармакологии вероники беловойлочной. // Тр. Красноярского мед. ин-та, 1963, №7. -С. 96-97.
14. Мурри И.К. Определение содержания рутина в гречихе. // Витаминные ресурсы и их использование. М., 1959. вып.4. С.195-201.
15. Немерешина О.Н. Биологические особенности растительного покрова степного Предуралья в зоне влияния выбросов газоперерабатывающего предприятия. Автореф. дис. На соисканеи уч. степени кан. биол. наук. Оренбург, 2001.
16. Носаль М.А., Носаль И.М. Лекарственные арстения и способы их применения в народе. Минск «Полымя», 1997.
17. Определитель высших растений Башкирской АССР. М., Наука, 1998.
18. Поплыко А.И., Семенова О.Ню К фармакологии вероники сибирской и беловойлочной. // Тр. Красноярского мед. ин-та, 1963, №7, - С. 95-96.
19. Рябинина З.Н. Конспект флоры Оренбургской области. Екатеринбург: УрО РАН, 1998.
20. Сухинина Т.В. и др. Флавоноиды рода Euphrasia L. // Перспективы развития ест. наук в высшей школе: Труды междуна-родн. науч. конф. Пермь, 2001. Т.1. С.206-210.
21. Уткин Л.А. Народные лекарственные растения Сибири. М.-Л., 1993.
22. Хайдав Ц, Меншикова Т.А. Лекарственные растения в монгольской медицине. Улан-Батор, 1078, 192 с.
23. Хайс И., Мацек К. Хроматография на бумаге. М.: ИЛ, 1962. - 851 с.
24. Якунина Т.Г. и др. Предварительное исследование на алкалоиды некоторых представителей флоры Иркутской области. // Лек. сырьевые ресурсы Иркутской обл., 1961. в.3.
25. Geissman T.A. The chemistry of Flavonoid compounds. Pergamon Press., New.Jork., 107. Oxford-London, 1982.
26. Harbor^ J.B. The chromatography of the flavonoid pigments. J.Chromatogr., 1975, 2,6, p. 581.
