CC BY
25ФАРМАКОГНОЗИЯ И БОТАНИКА
О. А. Ёршик, Г. Н. Бузук
КОРА СОСНЫ ОБЫКНОВЕННОЙ КАК НОВЫЙ ИСТОЧНИК ПРОАНТОЦИАНИДИНОВ
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
Стандартизированная кора сосны приморской (Pinuspinaster L.) применяется в виде лекарственного средства Пикногенол. Поэтому актуальным является изучение качественного состава коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) и возможности ее применения в качестве источника получения проантоцианидинов.
Цель работы: исследование содержания проантоцианидинов в образцах коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) в различных фазах вегетации. Изучение влияния угнетенности роста на накопление проантоцианидинов в одновозрастной группе.
Установлено, что кору сосны обыкновенной необходимо заготавливать от начала сокодвижения до начала роста побегов. Во все рекомендуемые периоды заготовки кора легко отделима от древесины. С начала разверзания побегов и их охвоения наблюдается незначительное снижение в содержании проантоцианидинов.
В одновозрастной группе в образцах коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) содержание проантоцианидинов достоверно различно: в угнетенных по росту образцах побегов проантоцианидинов больше, чем в одновозрастных нормально развитых экземплярах.
Ключевые слова: 4-диметиламинокоричный альдегид, проантоцианидин, спек-трофотометрия.
ВВЕДЕНИЕ
Проантоцианидины представляют значительный интерес для современной медицины как группа биологически активных соединений, обладающих разнообразной фармакологической активностью, в том числе антиоксидантной [1], противовоспалительной [2], антиаритмической [3] и гипотензивной [4].
Пикногенол - лекарственное средство, состоящее из фенолокислот и проантоци-анидинов коры сосны приморской (Pinus pinaster L.).
На территории Республики Беларусь произрастает сосна обыкновенная (Pinus sylvestris L.). Лекарственным растительным сырьем являются почки сосны обыкновенной (Pini gemmae). В современной отечественной медицине не существует лекарственных средств коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.), поэтому актуальным является исследование содержания проантоцианидинов в коре сосны обыкновенной и обоснование использования ее в качестве источника получения исследуемых биологически активных веществ.
Цель работы: сравнительное исследование содержания проантоцианидинов в образцах коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) различных фаз вегетации, изучение накопления проантоцианидинов в одновозрастных группах (нормального роста и угнетенных).
МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ
Материалом исследования являлись образцы коры сосны обыкновенной, заготовленные в 2015 г. в окрестностях г. Витебска. Образцы коры в группу отбирали с одновозрастных сосен (разность в возрасте образцов не больше 5 лет). Образцы коры для химического анализа в группах отбирали у 5 модельных деревьев.
Группа 1 - одновозрастная (19-24 года) группа в посадках сосняка (n = 5).
Группа 2 - одновозрастная (7-10 лет) группа в посадках сосняка (n = 5).
Группа 3 - одновозрастная (7-10 лет) группа угнетенных по росту сосен (по сравнению с группой 2) (n = 5).
Характеристики возраста модельных экземпляров в группах представлены в таблице 1.
Таблица 1 - Характеристика модельных образцов коры сосны обыкновенной
№ группы № образца Возраст
1 24
2 22
1 3 22
4 20
5 19
6 10
7 9
2 8 9
9 8
10 7
11 10
12 9
3 13 9
14 8
15 7
Возраст образцов сосны обыкновенной определяли по мутовкам (кольцеобразное расположение веток вокруг ствола дерева). Возраст исследуемых образцов сосны обыкновенной находился в пределах 7-24 лет.
Заготовку проводили с марта (средне-
суточная температура выше 0°С) по фено-фазам (таблица 2). Образцы коры заготавливали на уровне глаз с запада на восток.
Перед анализом пробы коры измельчали до размера частиц, проходящих сквозь сито с диаметром пор 3 мм.
Таблица 2 - Характеристика заготовок образцов коры сосны обыкновенной по фенофазам
№ заготовки Дата Среднесуточная температура, °С Сокодвижение Характеристика фенофазы
0 14.03.15 +3,0 + Сокодвижение
1 21.03.15 +4,0 + Набухание почек
2 29.03.15 +3,0 + Набухание почек
3 3.04.15 +3,3 + Набухание почек
4 19.04.15 +2,1 + Удлинение почек (слегка удлиненная)
5 3.05.15 +12 - Удлинение почек (сильно удлиненная). Начало роста побегов
6 17.05.15 +16 - Начало разверзания
7 30.05.15 +21 - Охвоение
Количественное определение проан-тоцианидинов в коре сосны обыкновенной изучали спектрофотометрическим методом со специфическим для них реактивом 4-диметиламинокоричным альдегидом (ДМАКА). В кислой среде этот реагент вступает в реакцию конденсации с проан-тоцианидинами с образованием окрашенных продуктов [5].
Взаимодействие 4-диметиламиноко-ричного альдегида с проантоцианидина-ми протекает по положению С8 А-кольца
только с терминальной (конечной) единицей проантоцианидинов (рисунок 1) [6].
Природа и концентрация кислоты (серная кислота в концентрации 3М), температура реакции (20-25 °С), содержание воды в среде реакции (до 1%), концентрация реактива ДМАКА (2%) определены как оптимальные условия для выхода окрашенного продукта катехина с ДМАКА [7, 8].
Раствор реактива ДМАКА: 20 г/л раствора ДМАКА в безводном этаноле.
Из-за неустойчивости ДМАКА приго-
М(СНз)2
+Н"
М(СНз)2"
СНО
СК/
НО
-Н2О
+ЭПИКАТЕХИН
М+(СНз)2
-ОН
ОН
Рисунок 1 - Схема конденсации ДМАКА с терминальной единицей проантоцианидинов (катехином). Образование ДМАК-эпикатехинового аддукта
товление его раствора для спектрофотоме-трического анализа проводили ежедневно. Порошок стандартного образца ДМАКА хранили в морозильной камере.
Раствор ДМАКА для проведения спек-трофотометрического анализа готовили непосредственно перед проведением анализов. За 15-35 минут до проведения анализов смешивали 1:1 20 г/л раствора ДМАКА с раствором 3М серной кислоты.
Приготовленные спиртовые растворы 3М серной кислоты и 20 г/л ДМАКА между анализами хранили в морозильной камере при температуре - 18°С.
Водно-спиртовые извлечения растительного сырья готовили следующим образом: около 0,500 г порошка сырья помещали в круглодонную колбу вместимостью 100 мл, прибавляли 20,0 мл 70% этилового спирта, присоединяли к обратному холодильнику и нагревали на кипящей водяной бане в течение 20 мин. Смолистые вещества, содержащиеся в образцах коры, отфильтровывали, так как их присутствие ухудшает качество получаемого экстракта.
Водно-спиртовые извлечения образцов коры сосны обыкновенной перед приготовлением испытуемого раствора разбавляли в 2 раза.
Испытуемый раствор: около 0,10 мл исследуемого раствора помещали в мерную колбу вместимостью 10,0 мл, прибавляли 0,5 мл приготовленного раствора
ДМАКА и полученный раствор доводили безводным этанолом до метки.
Полученные опытные растворы анализировали спектрофотометрическим методом при длине волны 642 нм после выдерживания в темном месте при комнатной температуре (20-25°С) в течение 60 минут. Анализы проводили в трех повторностях (п = 3). В качестве раствора сравнения использовали безводный этанол.
Суммарное содержание проантоциа-нидинов (Х, %) в абсолютно сухом сырье вычисляли по формуле (1):
Л ■ \\ • У2 ■ 100 ■ 100 ■ п V, т-100 (100-IV)-А™
(1)
где А - оптическая плотность исследуемого раствора;
У1 - объем экстракта, мл (20,0); У2 - объем раствора для спектрофото-метрирования, мл (10,0);
п - коэффициент разбавления; ¥3 - объем экстракта, взятый для определения, мл (0,10); т - масса сырья, г;
Ж - потеря в массе при высушивании сырья, %;
- удельный показатель поглощения продукта реакции катехина с 4-диме-тиламинокоричным альдегидом, равный 230.
Для оценки достоверности различий полученных результатов применяли критерий Манна-Уитни (для независимых групп).
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Зависимости содержания проантоцианидинов (X, %) по фазам вегетации в пяти образцах коры обыкновенной (группа 1) представлены на рисунке 2.
Анализ полученных данных по динамике количественного содержания проан-тоцианидинов пяти образцов коры сосны обыкновенной в различных фазах вегета-
ции (март-май) показал, что кору сосны обыкновенной необходимо заготавливать от начала сокодвижения (заготовка 0) до начала роста побегов (заготовка 5). Во все рекомендуемые периоды заготовки кора легко отделима от древесины. С начала разверзания побегов (заготовка 6) и их охвоения (заготовка 7) наблюдается незначительное снижение в содержании про-антоцианидинов.
При сравнении содержания проанто-цианидинов в одновозрастных группах 2 и 3 видно, что их количество в угнетенных по росту соснах больше (группа 3), чем
Х, %
30,00 25,00 20,00
«-1 2
4
-Ж-5
0 1 2 3 4 5 6 7 № заготовки
Рисунок 2 - Влияние фазы вегетации на содержание проантоцианидинов (X,%) в модельных образцах коры сосны обыкновенной (группа 1)
Рисунок 3 - Содержание проантоцианидинов ( X,%) в модельных образцах коры сосны обыкновенной (группа 2) и в группе 3 (угнетенных по росту)
в образцах нормального роста (группа 2) (рисунок 3) (р = 0,00902).
Проантоцианидины накапливаются в угнетенных по росту соснах как защитные факторы в неблагоприятном комплексе оптимума экологических факторов. Угнетенные по росту молодые образцы удаляются в процессе рубок ухода, они являются ценными для выделения биологически активных веществ (проантоцианидинов).
ЗАКЛЮЧЕНИЕ
Проведено количественное определение проантоцианидинов в образцах коры сосны обыкновенной (Pinus sylvestris L.) со специфическим реактивом ДМАКА. Во всех исследованных образцах коры сосны обыкновенной обнаружены проантоцианидины. Кора сосны обыкновенной может служить источником получения проанто-цианидинов.
Установлено, что кору сосны обыкновенной необходимо заготавливать от начала сокодвижения до начала роста побегов. Во все рекомендуемые периоды заготовки кора легко отделима от древесины. С начала разверзания побегов и их охвоения наблюдается незначительное снижение в содержании проантоциани-динов.
В угнетенных по росту образцах про-антоцианидинов больше, чем в одновоз-растных нормально развитых экземплярах. Угнетенные по росту молодые образцы удаляются в процессе рубок ухода, они являются ценными для выделения биологически активных веществ.
SUMMARY
O. A. Yorshyk, G. N. Buzuk BARK OF PINUS SYLVESTRIS L.
AS A NEW SOURCE OF PROANTHOCYANIDINS
Standardized bark of cluster pine (Pinus pinaster L.) is used as a drug Pycnogenol. So it is urgent to study the qualitative composition of the bark of Scotch pine (Pinus sylvestris L.) and the possibility of its use as a source of proanthocyanidins.
Objective: To study the content of pro-anthocyanidins in the bark samples of Scotch pine (Pinus sylvestris L.) in different stages of growth. The study of the effect of stunted
growth on the accumulation of proanthocyanidins in the even-aged group.
It was found that the bark of Scotch pine should be harvested from the beginning of sap flow before the start of shoots growth. At all recommended periods of harvesting the bark is easily separated from the wood. Since the beginning of shoots bursting and their needle packing it is observed a slight decrease in the content of proanthocyani-dins.
In the even-aged group in the bark samples of Scotch pine (Pinus sylvestris L.), the content of proanthocyanidins is significantly different: it was more quantity of proantho-cyanidins in the samples of shoots stunted in growth than in the even-aged normally developed specimens.
Keywords: 4-dimethylaminocinnamalde-hyde, proanthocyanidin, spectrophotometry.
ЛИТЕРАТУРА
1. Ёршик, О. А. Антиоксидантная активность сабельника болотного Co-marum palustre L. / О. А. Ёршик, Г. Н. Бу-зук // Вестник фармации. - 2013. - № 3. -С. 32-36.
2. Ёршик, О. А. Изучение противовоспалительной активности проантоциа-нидинов корневищ с корнями сабельника болотного Comarum palustre L. / О. А. Ёршик, Г. Н. Бузук, Г. Д. Коробов // Вестник ВГМУ. - 2008. - Т. 7, № 2. - С. 151-158.
3. Chang, Q. A. High-performance liquid chromatographic method for simultaneous determination of Hawthorn active components in rat plasma / Q. A. Chang // J. of Chromatogr. B, Biomed. Sc. and Applications. - 2001. - Vol. 760. - P. 227-235.
4. Kim, S. H. Procyanidins in crataegus extract evoke endothelium-dependent vasorelaxation in rat aorta / S. H. Kim // Life Sciences. - 2000. - Vol. 67. - P. 121-131.
5. Sun, B. Critical factors of vanillin assay for catechins and proanthocyanidins / B. Sun, J. M. Ricardo-da-Silva, I. Spranger
// J. Agric Food Chem. - 1998. - №46. -P. 4267-4274.
6. Ozmanski, J. Comparison of methods for determining the content and polymerization of proanthocyanidins and catechins / J. Ozmanski, M. Bourzeix // Pol J Food Nutr Sci. - 1996. - № 5. - P. 43-50.
7. Taylor, C. Evaluation of Parameters that Affect the 4-Dimethylaminocinnamal-
dehyde Assay for Flavanols and Proanthocy-anidins / C. Taylor, M. Wallace, М. Giusti // Journal of Food Science. - 2010. - Vol. 75. Nr. 7. - Р. 619-625.
8. Ершик, О. А. Спектрофотометри-ческое определение проантоцианидинов конденсацией с 4-(^№диметиламино) коричным альдегидом / О. А. Ёршик, Г. Н. Бузук // Растительные ресурсы. -2015. - Вып. 2. - С. 220-228.
Адрес для корреспонденции:
210023, Республика Беларусь, г. Витебск, пр. Фрунзе, 27, УО «Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет», кафедра фармакогнозии c курсом ФПК и ПК, тел. раб.: 8(0212) 37-09-29, Бузук Г. Н.
Поступила 02.11.2015 г.
Н. А. Кузьмичева, Г. Н. Бузук, О. В. Курлюк
СОДЕРЖАНИЕ ПРОАНТОЦИАНИДИНОВ В КОРЕ ИВ В ЗАВИСИМОСТИ ОТ ПРОТОЧНОСТИ УВЛАЖНЕНИЯ ПОЧВЫ
Витебский государственный ордена Дружбы народов медицинский университет
Установлено статистически достоверное увеличение содержания проантоцианидинов в коре Salix viminalis и Salix cinerea из ценопопуляций с застойным типом увлажнения почвы по сравнению с проточно-увлаженными местообитаниями. По-видимому, это связано с тем, что затопляемые почвы содержат наибольшее количество доступного для растений марганца, который необходим для биосинтеза флавоноидов.
Ключевые слова: проантоцианидины, экологические факторы, проточность увлажнения почвы, кора ив, Salix viminalis, Salix cinerea.
ВВЕДЕНИЕ
Проантоцианидины - одни из самых интересных и важных для жизнедеятельности организма человека представителей растительных полифенольных соединений. Они широко распространены в растительном мире и составляют основную (до 80%) часть потребляемых человеком флавоноидов. Наиболее богаты проанто-цианидинами и их предшественниками -мономерными катехинами - следующие виды продуктов питания: виноград, яблоки, бобы, пшеница, а также какао, кофе, чай всех видов [1].
Биологическая роль этих природных соединений многообразна и связана в основном с их антиоксидантными и антирадикальными свойствами, а также со свойством образовывать комплексы с белками, ионами металлов (трехвалентными железом и алюминием, двухвалентной медью и др.) [1, 2]. Показано, что употребление в пищу продуктов, богатых проантоцианидинами, способствует уменьшению биодоступности негемового железа, которое является актив-
ной прорадикальной частицей. Кроме того, поскольку установлена связь между избыточным поступлением в организм человека алюминия и болезнью Альцгеймера, про-антоцианидины могут снизить риск старческого слабоумия за счет связывания ионов алюминия [3]. Способность проантоциани-динов образовывать таннин-белковые связи, наряду с окислительно-восстановительными свойствами, обусловливает ингиби-рующее действие на ряд ключевых ферментов метаболических каскадов капиллярного эндотелия - ксантиноксидазу, коллагеназу, бета-глюкуронидазу и гиалуронидазу [1]. Вместе с тем, антиоксидантная активность у комплекса проантоцианидинов с белками снижается по сравнению со свободными проантоцианидинами почти в два раза, однако в присутствии этанола комплексы с белками практически не образуются, и биодоступность и антиоксидантная активность проантоцианидинов восстанавливается [4].
Проантоцианидины, так же, как и мономерные флавоноиды, очень эффективно инактивируют гидроксил-радикал и супероксид-анион, превосходя в этом в несколько
