CC BY
69
© Дармограй С.В., Фурса Н.С., 2008 УДК 582.669.2:547.965:581.5
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЭКОЛОГИЧЕСКОЙ ЧИСТОТЫ, ЗАМЕНИМЫХ И
НЕЗАМЕНИМЫХ АМИНОКИСЛОТ В ТРАВЕ ВОЛДЫРНИКА И
МЯГКОВОЛОСНИКА
С. В. Дармограй, Н.С. Фурса
Ярославская государственная медицинская академия
Определены экологическая чистота и аминокислотный состав травы волдырника ягодного и мягковолосника водяного.
Виды семейства гвоздичных (СагуорЬуПасеае 1ш8.) содержат разнообразные биологически активные соединения, в частности тритерпеновые сапонины, фенол-карбоновые кислоты, флавоноиды, фитоэкдистероиды [3,6,12]. Особый интерес вызывают фитоэкдистероиды, близкие в химическом отношении к холестерину, тестостерону, эстрону, холевой кислоте и другим стероидам. Их главная функция в организме членистоногих - регулирование процесса линьки и метаморфоза насекомых. Экдизоны вводят физиологически неподготовленную особь в цикл метаморфоза и приводят к ее гибели или бесплодию [1].
При фармако-химическом изучении оказалось, что фитоэкдистероиды обладают выраженным адаптогенным и психостимулирующим действием. Они усиливают процессы белкового синтеза и могут быть использованы как анаболические средства, не уступающие по активности стеранаболом, но лишенные их нежелательных побочных эффектов. Фитоэкдистероиды оказывают сильный мембраностабилизирующий эффект при действии на сосуды различных повреждающих факторов, а также выраженное влияние на резистентность к физической нагрузке и утомляемость, отмечена их ранозаживляющая активность при термических, химических, криогенных поражениях кожи, значительное противоаритмическое действие при нарушениях ритма сердца, вызванных разными аритмогенными факторами, для них характерны репаративные, обезболивающие, иммуностимулирующие эффекты. В связи с чем фитоэкдистероиды эффективны в лечении поражений кожи различной этиологии, язвы желудка и двенадцатиперстной кишки, кардиологических, стоматологических, акушерско-гинекологических, онкологических и других заболеваний [3-8].
В результате изучения механизма действия на характер взаимоотношений биологически активных компонентов растительного и животного происхождения с эндогенно протекающими метаболическими процессами на организменном и клеточном уровнях обнаружена их регуляторноинформационая роль в процессах жизнедеятельности, особенно в современных условиях потребления рафинированных и техногенно трансформированных пищевых продуктов, покрывающих энергозатраты, но одновременно способствующих дефициту микронутриентов и биорегуляторов. Фитоэкдистероиды способствуют включению синтаксических программ адаптации с переводом клеточного метаболизма на более низкий уровень, создавая условия для одновременного протекания анаэробного и аэробного окисления и акти-
вируя холинреактивные структуры гипоталамуса с дальнейшей активацией окси-дазных и противосвертывающих механизмов крови и явлениями иммуносупрессии. Именно недостаточное выделение синтоксинов (АМГФ, ТБГ и других) сопровождается соответствующими патологическими процессами, например, развитием плацентарной недостаточности. При этом использование фитоэкдистероидов позволило сохранить не только беременность, но и родить нормального ребенка женщинам с невынашиванием беременности в первый и второй триместры беременности с явлением плацентарной дисфункции [9-10].
Примером растений, содержащих фитоэкдистероиды, являются волдырник ягодный (Cucubalus baccifer L.) и мягковолосник водяной (Муо8о1юп aquaticum (L.) МоепеЬ) семейства гвоздичных, недостаточно изученные в химическом отношении, в частности не проводилось определение их экологической чистоты и аминокислотного состава. Экологическая безопасность - главное условие использования лекарственного растительного сырья и препаратов из него в медицине. Аминокислоты активно участвуют во многих жизненно важных физиологических и биохимических процессах растений и животных. Так, тирозин и фенилаланин - непременные компоненты для биогенеза флавоноидов. С помощью глютаминовой кислоты осуществляется перенос аминогрупп при переаминировании, а метальных групп метионина - при переметилировании и др. В настоящее время имеются все предпосылки для использования легкоусвояемой формы аминокислот, тем более в сочетании с фитоэкдистероидами, в комплексном лечении различных заболеваний. Так, глютаминовая кислота участвует в поддержании дыхания мозговых клеток, стимулирует окислительные процессы, играет роль в метаболизме серого и белого вещества мозга; метионин обладает липотропным, аланин - церебропротективным, аргинин и глютаминовая кислота - антиоксидантным, гепатопротективным и мембраностабилизирующим действием; тирозин служит основным субстратом для синтеза тироксина, адреналина и глютаминовой кислоты; при недостатке лизина нарушается азотистое равновесие, прекращается развитие плода и рост молодых животных, тормозится образование гемоглобина и эритроцитов; аланин и глицин регулируют уровень сахара в крови, принимают участие в регенерации тканей и др. [2.5,11,14,15].
Цель исследования - определить экологическую безопасность и аминокислотный состав травы волдырника и мягковолосника.
Материалы и методы
Надземную часть волдырника ягодного и мягковолосника водяного собрали в окрестностях г. Рязани в фазу цветения.
В начале провели определение техногенных элементов (Бе, Сё, Мп, Аs,Сu, РЬ, Н§, Zn) на атомно-абсорбционном спектрофотометре АА8 (табл. 1), затем -
аминокислот. Для этого аналитическую пробу травы анализируемых растений измельчали до размера частиц, проходивших сквозь сито с отверстиями диаметром
0,5 мм. После этого пробу массой 1,0 г (точная навеска) помещали в круглодонную колбу со шлифом, прибавляли 20 мл 70%-ного спирта этилового, взвешивали с точностью ± 0,01 г, нагревали на водяной бане с обратным холодильником в течение часа, охлаждали до комнатной температуры, снова взвешивали и при необходимости до первоначальной массы доводили 70%-ным этанолом. Первоначальное извлечение фильтровали через бумажный фильтр. Первые 10 мл фильтрата отбра-
сывали. Из последующей порции элюата отбирали 50 мкл и упаривали досуха в вакуумном
испарителе "Servanta" (США). Сухой остаток растворяли в 200 мкл 0,1 М раствора хлористоводородной кислоты, нагревали на водяной бане на протяжении 15 минут при температуре 60°С, перемешивали и центрифугировали 3 минуты при 4000 оборотах. Для анализа использовали 50 мкл полученного гидролизата. Аминокислотный анализ водорастворимых фракций проводили на аминокислотном анализаторе фирмы "Hitachi" модель 835 на стальной колонке (0,4*15 см), заполненной катионообменной смолой марки 2619 (Hitachi custom 1оп-ЕхЛа^е Resin). Разделение аминокислот осуществляли в трехбуферной системе натрий-цитратных буферных растворов: 0,18 Н рН 3,25;
0,3 Н рН 3,9; 1,6 Н рН 4,75. Нингидриновый реактив готовили с использованием метилового эфира этиленгликоля. Цитратные буферные растворы подавали в колонку по стандартной программе со скоростью 32 мл/час, нингидриновый реактив
- со скоростью 20 мл/час. После выхода из аналитической колонки разделенные аминокислоты смешивали с нингидриновым реактивом в смесительном блоке в соотношении 2:1. Реакция аминокислот с нингидриновым реактивом проходила в течение 4 минут при 100°С в реакционной бане. Колориметрическое измерение окрашенных комплексов, образующихся в результате реакции с нингидрином, проводилось непрерывно и одновременно при двух длинах волн. Первичные амины образовывали пурпурную окраску, измеряемую при длине волны 570 нм, а второичные (пролин и оксипролин), образующие соединения желтой окраски, измеряли при длине волны 440 нм. Расчет каждой из аминокислот (нмоль) проводили в аликвоте, непосредственно использованной для анализа (табл. 2,3), и в дальнейшем пересчитывали на количество мг/г (табл. 4).
Результаты и их обсуждение
Результаты проведенных исследований отражены в таблицах 1-4.
Таблица 1
Содержание техногенных элементов в траве волдырника ягодного и
мягковолосника водяного
Растение Элемент, мкг/г
Ее Са Мп А8 Си РЬ Hg Zn
Волдырник ягодный 49,700 0,132 121,600 не обн. 3,800 1,560 не обн. 26,200
Мягковолосник водяной 57,800 0,174 147,000 не обн. 5,900 1,320 не обн. 48,600
Таблица 2
Состав заменимых аминокислот в траве волдырника и мягковолосника
Аминокислота Мол. вес нмоль в аликвоте
1 2
Моноаминомонокарбоновые кислоты
Алании (а-аминопропионовая) 89,1 7,56 6,72
Глицин (аминоуксусная) 147,1 7,92 7,38
Серии (а-амино-Р-оксипропионовая) 105,1 5,06 4,50
Тирозин (а-амино-Р-оксифенилпропионовая) 181,2 1,82 1,62
Цистеин (а-амино-Р-тиопропионовая) 240,3 0,01 0,01
Сумма 22,37 20,23
Моноаминодикарбоновые кислоты
Аспарагиновая (аминоянтарная) 133,1 6,81 6,01
Глютаминовая (а-аминоглютаровая) 75,1 12,66 10,06
Сумма 19,47 16,07
Диаминомонокарбоновые кислоты
Аргинин (а-амино-о-гуанидин-н-валериановая) 174,2 3,08 3,15
Гетероциклические кислоты
Гистидин (а-амино-Р-имидазолилпропионовая) 155,2 3,97 4,60
Оксипролин (оксипирролидин-а-карбоновая) 130,1 0,25 0,25
Пролин (пирролидин-а-карбоновая) 115,1 4,83 4,70
Сумма 9,05 9,55
Сумма заменимых кислот 53,97 49,00
Примечание. 1 - трава волдырника ягодного, 2 - трава мягковолосника водяного.
Таблица 3
Состав незаменимых аминокислот в траве волдырника и
мягковолосника
Аминокислота Мол. вес нмоль в аликвоте
1 2
Моноаминомонокарбоновые кислоты
Валин (а-аминоизовалериановая) 117,1 0,12 4,25
Изолейцин (а-амино-Р-этил-(Р-метилпропионовая) 131,1 3,40 2,45
Лейцин (а-аминоизокапроновая) 131,1 7,15 5,91
Метионин (а-амино-у-метилтион-н-маслянная) 149,2 1,16 1,13
Треонин (а-амино-Р-оксимаслянная) 119,1 3,92 3,16
Фенилаланин (а-амино-Р-фенилпопионовая) 165,2 3,65 3,16
Сумма 19,40 20,06
Диаминомонокарбоновые кислоты
Лизин (а,е-диаминокапроновая) 146,2 3,79 3,48
Оксилизин (окси-а,е-диаминокапроновая) 162,2 0,84 0,91
Сумма 4,63 4,39
Сумма незаменимых кислот 24,03 25,35
Общая сумма кислот 78,00 74,35
Примечание. Условные обозначения те же, что и в таблице 2.
Таблица 4
Состав аминокислот в траве волдырника и мягковолосника, мг/г
Заменимые аминокислоты Содержание Незаменимые аминокислоты Содержание
1 2 1 2
Моноаминомонокарбоновые кислоты
Алании 8,69 7,98 Валин 0,18 6,63
Глицин 7,67 7,39 Изолейцин 5,76 4,29
Серии 6,86 6,30 Лейцин 12,10 10,33
Тирозин 4,26 3,92 Метионин 2,23 2,25
Цистеин 0,03 0,03 Треонин 6,02 5,01
Сумма 27,51 25,63 Фенилаланин 7,78 6,96
Моноаминодикарбоновые кислоты Сумма 34,07 35,47
Аспарагиновая кислота 11,81 10,67 Диаминомонокарбоновые кислоты
Глютаминовая кислота 24,04 19,72 Лизин 7,14 6,77
Сумма 35,85 30,39 Оксилизин 1,76 1,98
Диаминомонокарбоновые кислоты Сумма 8,90 8,75
Аргинин 6,93 7,31 Сумма незаменимых кислот 42,97 44,22
Гетероциклические кислоты
Гистидин 7,94 9,52 Общая сумма заменимых и незаменимых кислот 128,68 124,72
Оксипролин 0,42 0,44
Пролин 7,17 7,21
Сумма 15,53 17,17
Сумма заменимых кислот 85,71 80,50
Примечание. Условные обозначения те же, что и в таблице 2.
Из сравнения результатов определений техногенных элементов (табл.1) с санитарно-эпидемиологическими правилами и нормативами в РФ, регламентируемыми их допустимые уровни в БАД на растительной основе (чаи), в частности содержание свинца не должно превышать 6 мг/кг, мышьяка - 0,5 мг/кг, кадмия - 1,0 мг/кг, ртути - 0,1 мкг/кг, следует, что в траве волдырника и мягковолосника содержание токсичных элементов не превышало ПДК [13].
На основании полученных аналитических данных видно, что в траве анализируемых растений обнаружено 19 аминокислот, из них 11 заменимых (табл. 2) и 8 незаменимых (табл. 3).
В траве обоих растений сумма заменимых кислот почти в 2 раза больше, чем незаменимых (табл. 4). Среди них в суммарном отношении преобладали моно-
аминодикарбоновые кислоты (в ряду обнаруженных аминокислот доминировала глютаминовая кислота). Практически столько же содержалось незаменимых моно-аминомонокарбоновых кислот и несколько меньше заменимых аминокислот. Содержание гетероциклических и диаминомонокарбоновых кислот в значительной мере уступало вышеупомянутым кислотам (табл. 4).
По мере убывания аминокислоты волдырника можно расположить в следующий ряд: глютаминовая кислота > лейцин > аспарагиновая кислота > аланин > гистидин > фенилаланин > пролин > глицин > лизин > аргинин > серии > треонин > изолейцин > тирозин > метионин > оксилизин > оксипролин > валин > цистеин; мягковолосника - глютаминовая кислота > аспарагиновая кислота > лейцин > гистидин > аланин > глицин > аргинин > пролин > фенилаланин > лизин > валин > серии > треонин > изолейцин > тирозин > метионин > оксилизин > оксипролин > цистеин (табл. 4).
При явной близости аминокислотного состава травы волдырника и мягковолосника (табл. 2-4) между ними имеются и определенные различия. Так, в траве волдырника несколько выше содержание заменимых моноаминомонокарбоновых, моноаминодикарбоновых и незаменимых диаминомоно-карбоновых кислот, в то время как в траве мягковолосника больше незаменимых моноаминомонокарбоновых, заменимых диаминомонокарбоновых и гетероциклических кислот. Самое значительное различие между ними по содержанию валина.
Выводы
1. Трава волдырника ягодного (Cucubalus baccifer L.) и мягковолосника водяного (Myosoton aquaticum (L.) МоеисЬ), собранная в окрестностях г. Рязани, экологически безопасна.
2. Определен качественный состав и количественное содержание заменимых (аланин, аргинин, аспарагиновая кислота, гистидин, глицин, глютаминовая кислота, оксипролин, пролин, серии, тирозин, цистеин) и незаменимых аминокислот (валин, изолейцин, лейцин, лизин, метионин, оксилизин, треонин, фенилаланин) в траве анализируемых растений и выявлены их отдельные биохимические особенности.
ЛИТЕРАТУРА
1. Абубакиров Н.К. Гормоны линьки насекомых в растениях Средней Азии / Н.К. Абубакиров // Изв. АН Каз ССР. Сер. хим. - 1984. - №4. - С. 49-53.
2. Балясова Н.М. Исследования антиаритмической акивности некоторых аминокислот: Автореф. дис. ... канд. мед. наук. / Н.М. Балясова - Купавна, 1988
- 16 с.
3. Дармограй В.Н. Фармакогностическое изучение некоторых видов семейства гвоздичных и перспективы использования их в медицинской практике: Диссертация в виде научного доклада на соискание ученой степени доктора фармацевтических наук / В.Н. Дармограй - Рязань, 1996.- 92 с.
4. Фармакогностическое, медико-биологическое и клиническое изучение растений семейства гвоздичные флоры СНГ на кафедре фармакогнозии с курсом ботаники / В.Н. Дармограй [и др.]// Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня
рождения Л.Н. Березнеговской. - Томск: Печатная мануфактура, 2006. - С. 81-84.
5. Западнюк В.И. Аминокислоты в медицине / В.И. Западнюк. - Киев: Здоровье, 1982. - С. 58-151.
6. Зибарева Л.Н. Фитоэкдистероиды растений семейства СагуорЬуПасеае: Ав-тореф. дис. ... д-ра химических наук / Л.Н. Зибарева - Новосибирск, 2003. -31 с.
7. Куликов Е.П., Дармограй В.Н. Лекарственные растения в реабилитации онкологических больных / Е.П.Куликов, В.Н. Дармограй - Рязань: РГМУ,
2002. - 201 с.
8. Морозов В.Н. Влияние фитоэкдистероидов на антиоксидантную систему организма при длительном применении алкоголя / В.Н. Морозов, В.Н. Дармограй, А.А. Хадарцев // Современные вопросы фармакогнозии: Межвуз. сб. науч. тр. с междун. участием, посв. 20-летию кафедры фармакогнозии /Под ред. Н.С. Фурсы. - Ярославль: ЯГТУ, 2004. - С. 211-221.
9. Депрессия синтоксических программ адаптации, как одна из причин развития патологических процессов (монография). / В.Н. Морозов [и др.]- Тула: ТГУ, 2005. - 215 с.
10. Роль синтоксических и кататоксических программ адаптации в восстановлении устойчивого гомеостаза / В.Н. Морозов [и др.] // Новые достижения в создании лекарственных средств растительного происхождения: Материалы Всероссийской научно-практической конференции, посвященной 100-летию со дня рождения Л.Н. Березнеговской. - Томск: Печатная мануфактура, 2006. - С. 239-243.
11. Напалкова С.М. Аминокислоты и их производные как потенциальные средства фармакологической коррекции нарушений сердечного ритма и острой ишемии миокарда: Автореф. дисс. ... д-ра мед. наук / С.М. Напалкова - Купавна, 1999. - 32 с.
12. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейства Маgnoliасеае - Ьтошасеае / Под ред. П.Д.Соколова. - Л.: Наука, 1985. - 460 с.
13. СанПин 2.3.2.1078-01. Продовольственное сырье и пищевые продукты. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов. - М., 2001. - 236 с.
14. Сергунов Е.В. Изучение аминокислотного состава плодов и экстракта шиповника / Е.В. Сергунов, И. А. Самылина, А. А. Сорокина // Фармация. -
2003. - №3. - С. 13-15.
15. Слюнькова Н.Е. К вопросу о механизме церебропротекторного действия Р-аланина и кальция пантотената при ишемическом инсульте / Н.Е. Слюнькова, В.Е. Погорелый, Л.М. Макарова // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: Сб. науч. тр.- Вып. 59. - Пятигорск,
2004. - С.318.
DETERMINATION OF ECOLOGICAL PURITY, AMINO ACIDS REPLACEABLE AND IRREPLACEABLE IN THE HERBS OF CUCUBALUS BACCIFER L. AND MYOSOTON
AQUATICUM (L.) MOENCH
S. V. Darmogray, N.S. Fursa Ecological purity and compositions of amino acids in the herb of Cucubalus baccifer L. and Myoso-
ton aquaticum (L.) Moench were determined.
