CC BY
56
Химия растительного сырья. 2005. №2. С. 55-59.
НЕКОТОРЫЕ ФИТОХИМИЧЕСКИЕ И МИКРОБИОЛОГИЧЕСКИЕ ИССЛЕДОВАНИЯ НАД ЭНДЕМИЧНЫМИ ВИДАМИ ТУРЦИИ CYCLAMEN MIRABILE HILDEBR И CYCLAMEN TROCHOPTERANTHUM O. SCHWARZ
© Т. Гюндоган, Р. Мамедов , Х. Ертем, А. Макасчы
Университет г. Муглы, 48000 (Турция) E-mail: [email protected]
Изучены некоторые типы фитохимических веществ (дубильные вещества, антроценпроизводные, флавоны, сапонины и танены) в корневище двух эндемичных видов Турции (Cyclamen mirabile Hildebr и Cyclamen trochopteranthum O. Schwarz). Результаты показывают, что в корневище этих двух видов имеется большее количество мюсилажов, фла-вонов, сапонинов и таненов, чем антроценпроизводных.
Изучена антимикробная и антифунгальная активность C. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz.
Введение
Луковицы, корневища и клубнелуковицы геофитов являются источником биологически активных веществ. Среди родов геофитов цикламены занимают особое место за богатство биологически активных веществ. Но эти растения, особенно эндемичные виды, изучены мало. Мы определили некоторые типы фитохимических веществ (дубильные вещества, антроценпроизводные, флавоны, сапонины и таннины) в составе корневища, антимикробную и антифунгальную активность 2-х эндемичных видов (для Турции) цикламена (C. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz).
Целью настоящего исследования являются изучение органических веществ, входящих в состав этих видов, и определение их антимикробной и антифунгальной активности.
Исследуемые виды относятся к следующим систематическим категориям [2]: Семейство: Primulaceae (Первоцветные); Род: Cyclamen (Цикламен); Вид: C. mirabile Hildebr; C.trochopteranthum O. Schwarz.
Турецкая флора богата не только растительными ресурсами, но и эндемичными растениями [5]. Среди цветочных растительных групп геофитам отводят особое место, они включают луковичные, клубнелуковичные и корневищные растения. Геофиты в течение 3-6 месяцев развиваются под землей без фотосинтеза [6, 9]. Эти растения составляют 6,5-7% мировой флоры. На территории Турции распространено около 500 видов геофитов. Среди геофитов есть прекрасные цветковые растения. В книге «Флора Турции» эти растения описаны в I (многие роды - Monocotyledoneae), VI (виды - Primulaceae) и VIII (роды - Anemone, Eranthus, Corydalis и др.) томах [1-4].
В ходе работы над видами Cyclamena, С. pseud-iberikum Hildebr., C. neopolitanihum Tenn. и эндемическим видом C. clicicum Boiss., были исследованы их распространение, морфологические и некоторые анатомические особенности, из них выделены сапонины и путем гидролиза сапогеноины и углеводные составляющие. В результате пришли к заключению, что цикламиретинные изомеры сапонинов состоят из глюкозы, арабинозы и ксилозы. В исследовании [11] был определен порядок связи углеводов.
В составе C. mirabile Hildeb, кроме основных сапонинов дегликоцикламен, впервые были выделены три естественных сапононина, названия - цикламенонин, циклакоумин и мирабилин.
В исследовании [8] говорится, что сапонины, полученные из клубней видов цикламенов, состоят в основном из цикламина, дегликоцикламина I и дегликоцикламина II. Из растения C. graecum Link. был выделен новый сапонин изоцикламен [8].
* Автор, с которым следует вести переписку.
Экспериментальная часть и обсуждение результатов
Фитохимические исследования. C. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz выращены в лаборатории биохимии университета г. Мугла (Турция). В данном исследовании изучены имеющиеся в фитохимическом строении эндемических видов геофитов C.mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz некоторые органические вещества (дубильные вещества, антроценпроизводные, флавоны, сапонины и танины) по стандартным методикам [7, l0, l2].
Антимикробная и антифунгальная активность видов C. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz изучена в лаборатории микробиологии университета г. Мугла (Турция).
Дубильные вещества
Методы гистохимического определения
Проба с реактивом тушь. Дубильные вещества в реактиве тушь, впитав воду, разбухают и заполняют пустоту среди лам и ламелл. Дубильные вещества отталкивают краску, поэтому на образце образуются светлые зоны.
Ход опыта. С помощью острого ножа из корневища C.mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz вырезается тонкий слой. Этот слой опускается в раствор реактива тушь. Под микроскопом на этом слое видны открытые светлые зоны на темном препарате, вокруг них находятся дубильные вещества (рис. l, 2).
Проба с реактивом метиленовый голубой. Кислотные дубильные вещества (содержащие глюкоруроновые и галактуроновые кислоты) окрашиваются красящим препаратом. Вместе с реактивом метиленовый голубой можно использовать тионин (в виде 0,2% раствора в пропаноле-2 с водой l : l).
Ход опыта. С помощью острого ножа из корневища C.mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz вырезается тонкий слой. Это слой опускается в раствор реактива метиленовый голубой (0,l5%). Под микроскопом видны зоны дубильных веществ с голубым оттенком (рис. 3, 4).
Рис. l. Фотография слоя C.mirabile Hildebr с Рис. 2. Фотография слоя C.trochopteranthum
реактивом тушь O. Schwarz с реактивом тушь
Рис. 3. Фотография слоя C.mirabile Hildebr с метиленовым голубым
Рис. 4. Фотография слоя C.trochopteranthum O. Schwarz с метиленовым голубым
Антроценпроизводные Реакции определения
Агликоны 1,8-дигидроксиантрацена определяются реакцией Борнтраегера. Красный цвет производных
1,8-дигидроксиантрацена в щелочной среде является результатом наличия равновесия между таутомерны-ми формами за счет фенольной гидроксильной группы:
Для определения антроценпроизводных использованы две реакции Борнтраегера.
Красный цвет производных 1,8-дигидроксиантрацена в щелочной среде является результатом существования ионизированных производных фенола.
Ход опыта. 50 мг порошка экстракта с раствором 25 мл 7,5% HCl подогревают 15 мин на водяной бане. После охлаждения из этой массы делается эфирная вытяжка с 20 мл эфира. К эфирной вытяжке добавляется 10 мл 10%-ного раствора аммиака и перемешивается. Водный слой будет иметь розово-красный оттенок.
Ход опыта. 50 мг порошка экстракта с раствором 25 мл 2% HCl подогревают 15 мин на водяной бане. После охлаждения из этой массы делается эфирная вытяжка с 20 мл эфира. К эфирной вытяжке добавляется 10 мл 10%-ного раствора аммиака и перемешивается. Водный слой будет иметь светло-красный оттенок.
Результаты обеих реакций показывают, что в корневище C.mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz имеется небольшое количество антроценпроизводных.
Флавоны
Определение флавонов. Флавоноидные группы установлены при помощи специфической качественной реакции. Для определения флавоновых групп используется бумажная хромотография. В качестве растворителя взята смесь н-бутанол - уксусная кислота - вода (4 : 1 : 5). После высушивания хромотографическую бумагу проявляют.
Ход опыта. Порошок, приготовленный из корневища, смешивают с оксидом магния, приливают 10%-ный раствор в этаноле HCl. Через некоторое время появляется окраска.
Определение флавоновых групп с реакцией крашения.
Ход опыта. 1-2 мг порошка экстракта вымачивают в нескольких граммах ацетона. К смеси добавляют порошки борной и щавелевой кислот. Смесь высушивают до полного удаления ацетона. Остаток растворяют в 10 мл эфира при облучении желтым светом. Если эфирный раствор содержит 5-гидроксифлавон, тогда под ультрафиолетовыми лучами (365 нм) видна зеленовато-желтая флуоресценция. Комплексное соединение флавон-борной кислоты следующее:
HO'
OXO
O O
У-i
OO
R2
R,
Порошок корневища смешивают с концентрированной серной кислотой, и появляется окраска.
С помощью этой реакции установлено, что в корневище C.mirabile Hildebr в большом количестве имеются флавоны типа халкона (с красным цветом), а в C.trochopteranthum O. Schwarz - катехина (с желтым цветом).
Сапонины
Реакции определения сапонинов. Определение сапонинов выполняется с помощью бумажной хромото-графии, методом вспенивания и методом Салковского. Метод Салковского основан на получении пены на 110 см высоты, которая не исчезает при добавлении соляной кислоты. Это показывает наличие сапонинов.
Хромотографический метод. Из корневищ Cyclamen mirabile Hildebr и Cyclamen trochopteranthum O. Schwarz. готовят тонкий слой. После опрыскивания анисальдегидсерной кислотой, тонкий слой оставляют на 5 мин при температуре 110 °С. В хромотограме появляются пятна, и цвет изменяется от розового до фиолетового.
Если вместо анисальдегидсерной кислоты используется хлорсернистая кислота, тогда получается красно-кофейная и фиолетово-голубая флуоресценция. Эта реакция показывает наличие сапонинов.
Опыт вспенивания. 0,5 г порошка корневища вместе с 10 мл теплой воды помещают в пробирку. После охлаждения раствор 10 с сильно взбалтывают. Если имеются сапонины, тогда получается пена высотой 1-10 см, которая не исчезает после добавления 1-2 мл 2 н HCl.
Опыт Салковского. 0,5 г порошка корневища гидролизируют с 3 мл H2SO4. Полученный раствор фильтруют, добавляют равное количество хлороформа и взбалтывают. После добавления 1-2 мл H2SO4 в 1 мл хлороформного слоя получается желтый круг. В результате взбалтывания или ожидания хлороформный слой получает кроваво-красный оттенок, что показывает наличие стероидольных сапогенолов. В материале C.trochopteranthum O. Schwarz цвет получается красный. Это свидетельствует о том, что в корневище C.trochopteranthum O. Schwarz количество стероидных сапонинов больше, чем в C.mirabile Hildebr.
Таннины
Реакции определения таннинов. Эти реакции основываются на взаимодействии фенольной гидроксильной группы таннинов с ионами двухвалентных металлов.
Ход опыта. 0,1 г порошка корневища смешиваются с 10 мл теплой воды, и после выдерживания 1 ч фильтруется. В полученный раствор добавляется 2 мл 10%-ного аммиачного раствора FeSO4. Этот раствор мутный и темно-серого цвета. После оседания верхняя часть раствора приобретает серо-желтый цвет.
Другая реакция основана на изменении цвета при реакции фенольной гидроксильной группы таннина в кислой среде с Fe (III). Цвет этанольного раствора более стабилен, чем водного раствора.
Ход опыта. К 0,5 г порошка экстракта добавляют 5 мл этанола. Раствор периодически взбалтывается в течение 2 ч и фильтруется. К 1 мл кофейно-красного фильтрата добавляют 100 мл спирта, несколько капель 10%-ного раствора FeCl3 с этанолом, и все взбалтывается. Раствор получает зеленый цвет. Обе реакции показывают наличие таннинов в корневище C.mirabile Hildebr. и C.trochopteranthum O. Schwarz.
Из эндемических видов, над которыми мы работали, сапонозиты C. mirabile Hildebr были выделены, а C. trochopteranthum O. Schwarz не исследован.
В результате лабораторных исследований над видами C. mirabile Hildebr и C. trochopteranthum
O. Schwarz определено, что в их составе содержатся дубильные вещества, антроценпроизводные, флаво-ноиды и таннины (табл. 1).
Для изучения антимикробной и антифунгальной активности C. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum
O. Schwarz использованы тесты с микроорганизмами; грам-негатив (Escherichia coli ATCC 25922), грам-позитив (Bacillus subtilis ATCC 6633) и дрозжи (Candida albicans ATCC 1023). Антимикробная активность изучена стандартным методом с диффузионными дисками (табл. 2).
Таблица 1. Результаты определительных фитохимических реакций
Химический состав C.mirabile Hildebr C.trochopteranthum O. Schwarz
Дубильные вещества + +
Антроценпроизводные і і
Флавоноиды + +
Сапонины + +
Танены + +
Примечание: (+) - имеются; (^) - имеются частично.
Таблица 2. Антимикробная активность С. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz к различным видам бактерий
Бактерии C. mirabile Hildebr C. trochopteranthum O. Schwarz
Bacillus subtilis ATCC 6613 - -
Escherichia coli ATCC 25922 - -
Candida albicans ATCC 1023 11 мм 12 мм
Как следует из представленных данных, C. mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz не проявляют антимикробной активности, и только заметна антифунгальная активность (диаметр зоны, формируемый стерильным диском, - 11 и 12 мм).
Выводы
1. В составе C.mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz обнаружены дубильные вещества, фла-воноиды, сапонины, таннины и незначительное количество антроценпроизводных.
2. В корневищах C.trochopteranthum O. Schwarz количество стероидных сапонинов больше, чем в C.mirabile Hildebr.
3. Корневища C.mirabile Hildebr содержат в большом количестве флавоны типа халкона, а C.trochopteranthum O. Schwarz - типа катехина.
4. C.mirabile Hildebr и C.trochopteranthum O. Schwarz имеют только антифунгальную активность, но не обладают антимикробным действием.
Список литературы
1. Davis P.H. Flora of Turkey and The East Aegeon Islands. 1. Edinburgh, 1974. 614 p.
2. Davis P.H. Flora of Turkey and The East Aegeon Islands. 6. Edinburgh, 1978. 824 p.
3. Davis P.H. Flora of Turkey and The East Aegeon Islands, 8. Edinburgh, 1984. 743 p.
4. Ekim T., Koyuncu M., Guner A., Erik S., Yildiz B., Vural M. Taxsonomic and ecological studies on some economically important geophytes of Turkey. 1992. 234 p.
5. Ekim T., Koyuncu M., Vural M., Duman H., Aytaf Z., Adiguzel N. Red Data Book of Turkish Plans. Ankara, 2000. 246 p.
6. Ibadli O.V. The Geophy tes of the Caucasus (Taksonomy, Spreading, Morfology, Anatomy, Introduktion, Use and Protection). Baku, 2002. 271 p.
7. Муравьева Д.А. Фармокогнозия (с основами биохимии лекарственных растений). М., 1978. 216 с.
8. Reznicek G., Jurenitch J., Robien W., Kubelka W. Saponins in Cyclamen Species // Phytochemistry. 1989. №28. P. 825-828.
9. Сикура И.И. Интродицированные лекарственные растения. Киев, 1983. С. 52-68.
10. Tanker M., Sakar M. Phytochemical analicic. Ankara. 1991. 224 p.
11. Tanker M., Tanker N. Pharmokognosie. Ankapa, 1998. T. 1. P. 96-283.
12. Harbome J.B. Phytochemical Methods. London and New York Charman and Hall, 1984. 216 p.
Поступило в редакцию 28 октября 2004 г.
После переработки 2 мая 2005 г.
