CC BY
15
RESEARCH ARTICLE 3. Medical sciences
УДК 615.074
Corresponding Author: Alyamkina Elena Andreevna -Associate Professor of the Department of Biological and Pharmaceutical Chemistry with a Course ofPharmacy Organization and Management, National Research Ogarev Mordovia State University, Saransk,
Russian Federation
E-mail: saranskchem@mail.ru
© Abrashina I.V., Alyamkina E.A. - 2022
I Accepted: 27.11.2022
http://dx.doi.org//10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-11-13-17
ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЛЕКАРСТВЕННЫХ ТРАВАХ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ
Абрашина И.В., Алямкина Е.А.
ФГБОУ ВО «Национальный исследовательский Мордовский государственный университет имени Н.П. Огарева», г. Саранск, Российская Федерация
Аннотация. Актуальность. Лекарственные растения могут служить богатым источником природных экзогенных антиоксидантов и противомикробных средств, таких как фенольные кислоты, флавоноиды и дубильные вещества. Поэтому исследование экстрактов растительного сырья как природных источников антиоксидантов является современной актуальной задачей.
Цель. Изучение содержания дубильных веществ и относительной антиоксидантной активности в 8 видах лекарственных растений, произрастающих в Республике Мордовия.
Материалы и методы. Материалом для исследования послужило высушенное воздушно-теневым способом сырье надземных частей восьми лекарственных растений, произрастающих в Республике Мордовия. Содержание дубильных веществ определяли перманганатометрическим методом. Относительную антиоксидантную активность фосфорно-молибденовым колориметрическим методом. Результаты. В статье представлены результаты изучения содержания дубильных веществ (полифенольных соединений) в 8 видах лекарственных растений, произрастающих в Республике Мордовия, и дана оценка их антиоксидантной активности. Выявлено, что наибольшее количество дубильных веществ содержится в иван-чае узколистном (Chamerion angustifolium). Наивысшая относительная антиоксидантная активность была отмечена в водном экстракте, полученном из зверобоя продырявленного (Нурепсит ре^от^т). Высокую относительную антиоксидантную активность проявили экстракты ромашки аптечной, иван-чая узколистного, хвоща полевого. Установлено, что существует корреляция между содержанием дубильных веществ и относительной антиоксидантной активностью водных экстрактов исследуемых лекарственных растений. Отношение антиоксидантной активности к содержанию дубильных веществ дает дополнительные данные о вкладе дубильных веществ в антиоксидантную активность экстрактов исследуемых лекарственных растений. Чем меньше это отношение, тем значительный вклад вносят конденсированные дубильные вещества в антиоксидантную активность исследуемого экстракта. Если это отношение повышается, то антиоксидантную активность определяют другие химические вещества, в том числе и полифенольной природы, при этом вклад дубильных веществ обратно пропорционален увеличению этого отношения. По отношению антиоксидантной активности к содержанию дубильных веществ мы также можем судить о качественном составе дубильных веществ, то есть о соотношении гидролизуемых дубильных веществ к конденсированным. Заключение. Результаты данного исследования дают информацию о содержании фенольных соединений в некоторых видах дикорастущего растительного сырья Республики Мордовия и антиоксидантной активности экстрактов на их основе, что будет способствовать использованию изученных растений в качестве потенциального источника природных антиоксидантов и дубильных веществ.
Ключевые слова: антиоксиданты, относительная антиоксидантная активность, лекарственные травы, фосфорно-молибденовый колориметрический метод, дубильные вещества.
DETERMINATION OF THE RELATIVE ANTIOXIDANT ACTIVITY AND TANNIN CONTENT IN MEDICINAL HERBS GROWING IN THE REPUBLIC OF MORDOVIA
Abrashina I.V., Alyamkina E.A.
National Research Mordovian State University named after N.N. Ogarev, Saransk, Russian Federation
Abstract. Relevance. Medicinal plants can serve as a rich source ofnatural exogenous antioxidants and antimicrobial agents, such as phenolic acids, flavonoids and tannins. Therefore, the study of extracts of plant raw materials as natural sources of antioxidants is a modern relevant task.
Purpose. To study the content of tannins and relative antioxidant activity in 8 types of medicinal plants growing in the Republic of Mordovia.
Materials and methods. The raw materials of the aboveground parts of eight medicinal plants growing in the Republic of Mordovia, dried by the air-shadow method, served as the material for the study. The content of tannins was determined by the permanganatometry method. Relative antioxidant activity was determined by phosphorous-molybdenum colorimetric method.
Results. The article presents the results of studying the content of tannins (polyphenolic compounds) in 8 types of medicinal plants growing in the Republic of Mordovia, and gives an assessment of their antioxidant activity. It was revealed that the largest amount of tannins is contained in fireweed (Chamerion angustifolium). The highest relative antioxidant activity was noted in an aqueous extract obtained from St. John's wort (Нуреricum реrfоrаtum). Also, extracts of chamomile pharmacy, fireweed, field horsetail showed high relative antioxidant activity. It is established that there is a correlation between the content of tannins and the relative antioxidant activity of the aqueous extracts of the studied medicinal plants. The ratio of antioxidant activity to the content of tannins provides additional data on the contribution of tannins to the antioxidant activity of extracts of the studied medicinal plants. The lower this ratio, the more significant contribution condensed tannins make to the antioxidant activity of the studied extract. If this ratio increases, then the antioxidant activity is determined by other chemicals, including polyphenolic nature, while the contribution of tannins is inversely proportional to the increase in this ratio. By the ratio of antioxidant activity to the content of tannins, we can also judge the qualitative composition of tannins, that is, the ratio of hydrolyzable tannins to condensed ones.
Conclusion. The results of this study provide information on the content ofphenolic compounds in some types of wild plant raw materials of the Republic of Mordovia and the antioxidant activity of extracts based on them, which will contribute to the use of the studied plants as a potential source of natural antioxidants and tannins. Keywords: antioxidants, relative antioxidant activity, medicinal herbs, phosphorous-molybdenum colorimetric method, tannins.
Keywords: antioxidants, relative antioxidant activity, medicinal herbs, phosphorous-molybdenum colorimetric method, tannins.
Введение. В настоящее время проводятся многочисленные исследования показывающие, что под действием стрессовых факторов в живом организме образуются свободные радикалы, вызывающие повреждение биомолекул. При этом известна способность полифенольных соединений взаимодействовать со свободными радикалами превращая последние в неактивные формы, что обуславливает их антиоксидантные свойства [1, 2]. Кроме того, современными исследователями доказано, что регулярное потребление продуктов, богатых полифенольными соединениями, снижает риск сердечно-сосудистых, нейродегенеративных, раковых заболеваний благодаря, защите и регенерации других пищевых антиоксидантов (например, витаминов С и Е) и хелатированию ионов прооксидантных металлов [2]. В фармацевтической практике такие полифенольные структуры, как дубильные вещества, находят свое применение в качестве противовоспалительных, бактерицидных, кровоостанавливающих, а также антиоксидантных средств [3].
Таким образом, лекарственные растения могут служить богатым источником природных экзогенных антиоксидантов и противомикробных средств, таких как фенольные кислоты, флавоноиды и дубильные вещества. Поэтому исследование экстрактов растительного сырья как природных
источников антиоксидантов является современной актуальной задачей.
Цель настоящего исследования является изучение содержания дубильных веществ и относительной антиоксидантной активности в 8 видах лекарственных растений, произрастающих в Республике Мордовия.
Материал и методы исследования. Материалом для исследования послужило высушенное воздушно-теневым способом сырье надземных частей следующих лекарственных растений, произрастающих в Республике Мордовия, а именно: иван-чай узколистный (Chamerion angustifolium), зверобой продырявленный (Нуреricum реrfоrаtum), клевер луговой (Trifolium pratense L., цветки), бессмертник песчаный (Helichrysum arenarium), малина обыкновенная (Rubus idaeus), ромашка аптечная (Matricaria chamomilla), тысячелистник обыкновенный (Achillea millefolium), хвощ полевой (Equisetum arvense) и их водные экстракты. Все свежие растения были собраны в течение мая-июля.
Содержание дубильных веществ определяли в соответствии с ОФС.1.5.3.0008.18 «Определение содержания дубильных веществ в лекарственном растительном сырье и лекарственных растительных препаратах» [4].
E-ISSN 2686-6838
Для получения экстрактов каждый вид растительного сырья измельчали до размера частиц 3 мм. Затем навеску исследуемого образца заливали 40 мл дистиллированной деионизированной воды. Выдерживали при температуре 30°С в течение 24 часов, затем фильтровали.
Антиоксидантная активность этих экстрактов определяли фосфорно-молибденовым
колориметрическим методом, приведенном в работе
[5].
Результаты и обсуждение. Для изучения содержания дубильных веществ использован перманганатометрический титриметрический
метод, базирующийся на окислении фенольных групп перманганатом калия в присутствии индикатора индигосульфокислоты. В результате было установлено, что цифровые значения этого показателя находятся в пределах от 2,9% до 36 % (Рис. 1).
Рис. 1 - Содержание дубильных веществ (в %) и относительная антиокисдантная активность (в %) в лекарственных травах: 1) зверобое продырявленном (ЗП), 2) ромашке аптечной (РА), 3) иван-чае узколистном (ИЧ), 4) хвоще полевом (ХП), 5) клевере луговом (КЛ), 6) бессмертнике песчаном (БП), 7) тысячелистнике обыкновенном (ТО), 8) малине обыкновенной (МО).
Fig.1 - The content of tannins (in %) and relative antioxidant activity (in%) in medicinal herbs: St. John's wort (ThP), pharmacy chamomile (RA), fireweed (ICH), horsetail (HP), meadow clover (CL), sandy immortelle (BP), yarrow ordinary (TO), raspberry ordinary (MO).
Максимальное содержание дубильных веществ было выявлено в иван-чае узколистном и составило 36 %, минимальное содержание дубильных веществ было определено в тысячелистнике обыкновенном и составило 2,9 % (Рис. 1). Их содержание уменьшается в ряду: иван-чай узколистный > зверобой продырявленный > малина обыкновенная > клевер луговой > бессмертник песчаный > хвощ полевой > ромашка аптечная > тысячелистник обыкновенный. Известно, что дубильные вещества классифицируют на две группы: гидролизуемые и конденсированные. Последние при этом обладают антиоксидантными свойствами [3]. Поэтому в зависимости от соотношения этих групп в лекарственных растениях, их можно использовать и как источники экзогенных антиоксидантов, так и как противомикробные средства.
На втором этапе исследований были определены показатели антиоксидантной активности в экстрактах, полученных из исследуемых образцов лекарственных растений. Для текущего исследования был выбран фосфорно-молибденовый колориметрический метод, основанный на способности молибдена снижать свою валентность с VI до V, изменяя свой цвет со
светло-зеленого на темно-голубовато-зеленый, что прямо пропорционально антиоксидантным свойствам конкретного экстракта [5].
Экспериментальные результаты показали, что зверобой продырявленный обладает самыми высокими антиоксидантными свойствами, а листья малины обыкновенной - самыми низкими. Ромашка аптечная, иван-чай узколистный, хвощ полевой и клевер луговой проявляют близкую антиоксидантную активность.
В соответствии с рисунком 1 содержание дубильных веществ в экстрактах исследуемых лекарственных травах в ряде случаев не пропорционально их антиоксидантной активности. Полученные нами данные показали, что иван-чай узколистный содержит наибольшее количество дубильных веществ (36 %) из исследованных образцов лекарственных трава, но его относительная антиоксидантная активность (АОА) (57,6 %) значительно ниже относительной АОА зверобоя продырявленного (90,1 %), содержащего при этом 16,2 % дубильных веществ. Это объясняется, очевидно, тем, что в иван-чае узколистном преобладают гидролизуемые дубильные вещества, а в зверобое продырявленном
- преобладают конденсированные дубильные вещества, дающие дополнительный вклад в антиоксидантную активность лекарственного растения, что подтвердилось в нашем исследовании.
В двух исследованных лекарственных травах, таких как малина обыкновенная и иван-чай узколистный, наблюдается значительное содержание дубильных веществ (11,1 и 36 %, соответственно) и низкое значение их антиоксидантной активности по сравнению с содержанием дубильных веществ в образце. Это свидетельствует о том, что в этих лекарственных травах преобладают гидролизуемые дубильные вещества. Отношение антиоксидантной активности к содержанию дубильных веществ составляет: иван-чай узколистный - 1,6, малина обыкновенная - 2,8. Очевидно, чем меньше отношение антиоксидантной активности к содержанию дубильных веществ, тем больший вклад конденсированные дубильные вещества вносят в антиоксидантную активность исследуемого экстракта.
Другие исследованные травы (зверобой продырявленный, ромашка аптечная, хвощ полевой, клевер луговой, бессмертник песчаный, и тысячелистник обыкновенный) наряду с низким содержанием дубильных веществ показывают высокую антиоксидантную активность. Отношение антиоксидантной активности к содержанию дубильных веществ составляет: зверобой продырявленный - 5,6, ромашка аптечная - 18,8, хвощ полевой - 14,2, клевер луговой - 7,9, бессмертник песчаный - 8,7, тысячелистник обыкновенный - 13,9). По-видимому, что доля гидролизуемых дубильных веществ в этих лекарственных травах преобладает над конденсированными дубильными веществами, а антиоксидантную активность определяют другие химические вещества, в том числе и полифенольной природы (при этом дубильные вещества вносят наименьший вклад).
Увеличение отношения относительной антиоксидантной активности к содержанию дубильных веществ характерна для ромашки аптечной, хвоща полевого и тысячелистника обыкновенного. Так, например, ромашка аптечная
содержит 3,3 % дубильных веществ, но проявляет высокую антиоксидантную активность (62,1%).
Среди восьми изученных экспериментальных образцов растительных экстрактов зверобой продырявленный занимает первое место по своим антиоксидантным свойствам, а остальные представлены в порядке убывания - ромашка аптечная, иван-чай узколистный, хвощ полевой, клевер луговой, бессмертник песчаный, тысячелистник обыкновенный, малина
обыкновенная.
Заключение. Таким образом, были исследованы образцы трав, традиционно заготовляемых и используемых местным население Республики Мордовии в лечебных целях.
В лечебной практике возможно использовать содержащие по степени убывания дубильных веществ настои и отвары иван-чая узколистного (Chamerion angustifolium), зверобоя
продырявленного (Нурегюит реГотаШт), листья малины обыкновенной (Rubus idaeus). Экстракты этих трав, возможно использовать для обработки слизистых оболочек, с целью уменьшая боли и воспалительного процесса, так как содержащиеся в них дубильные вещества могут проникать в межклеточные пространства и связывать белки ферментов, вызывающих местные воспалительные реакции,
Из настоящего исследования можно сделать вывод, что зверобой продырявленный (Нуреricum рейогаШт), ромашка аптечная (Matricaria chamomilla), иван-чай узколистный (Chamerion angustifolium), хвощ полевой (Equisétum arvénse), клевер луговой (Trifolium pratense L, цветки), бессмертник печсаный (Helichrysum arenarium) могут участвовать в удалении свободных радикалов с помощью антиоксидантных соединений, присутствующих в самих экстрактах. Увеличение потребления этих пищевых антиоксидантов может способствовать поддержанию антиоксидантного статуса организма, защищая от вредных активных форм кислорода. При этом зверобой продырявленный проявляет максимальную эффективность в этом отношении.
REFERENCES
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИМ СПИСОК
[1]. Zenkov N.K., Lankin V.Z., Men'shchikova E.B. Okislitel'nyj stress. M.: NAUKA/INTERPERIODIKA, 2001. 343 s.
[2]. Skhalyakhov A.A., Siyukhov H.R., Tazova Z.T., Lunina L.V Mugu I.G. Phenolic Compounds and Antioxidant Potential of Wild-Growing Plant Materials of the North Caucasus Region // International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT). 2019. 2. Pp. 2249 -8958.
[3]. Smylina I.A., YAkovlev G.P. Farmakognoziya. M.: GEOTAR-Media, 2013. 976 s.
[4]. Gosudarstvennaya farmakopeya Rossijskaya Federaciya [Elektronnyj resurs] / Ministerstvo zdravoohraneniya
[1]. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньшикова Е.Б. Окислительный стресс. М.: НАУКА/ИНТЕРПЕРИОДИКА, 2001. 343 с.
[2]. Skhalyakhov А.А., Siyukhov H.R., Tazova Z.T., Lunina L.V Mugu I.G. Phenolic Compounds and Antioxidant Potential of Wild-Growing Plant Materials of the North Caucasus Region // International Journal of Engineering and Advanced Technology (IJEAT). 2019. 2. Pp. 2249 -8958.
[3]. Смылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия. М.: ГЕОТАР-Медиа, 2013. 976 с.
[4]. Государственная фармакопея Российская Федерация [Электронный ресурс] / Министерство
E-ISSN 2686-6838
Rossijskoj Federacii. M., 2018. HIV izd. T. 2. 1449 c. -URL: http://www.femb.ru/feml. [5]. Puspal Del, Samipa Das1, Madhumita J Mukhophadhyay. Total Antioxidant Profile of some Common Medicinal Plants of West Bengal // International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research. 2018. 10(6). Pp. 240-245
здравоохранения Российской Федерации. М., 2018. XIV изд. Т. 2. 1449 c. - URL: http://www.lemb.ru/leml. [5]. Puspal Del, Samipa Dasl, Madhumita J Mukhophadhyay. Total Antioxidant Profile of some Common Medicinal Plants of West Bengal // International Journal of Pharmacognosy and Phytochemical Research. 2018. 10(6). Pp. 240-245
Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest. Abrashina I.V. - SPIN-ID: 8113-8759; ORCID ID: 0000-0003-0439-9701 Alyamkina E.A. - SPIN-ID: 4476-9548; ORCID ID: 0000-0041-7571-9760
For citation: Abrashina I.V., Alyamkina E.A. DETERMINATION OF THE RELATIVE ANTIOXIDANT ACTIVITY AND TANNIN CONTENT IN MEDICINAL HERBS GROWING IN THE REPUBLIC OF MORDOVIA. // Medical & pharmaceutical journal "Pulse". - 2022;24(11): 13-17. http://dx.doi.org/Z10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-11-13-17.
Conflict of Interest Statement. The authors declare no conflict of interest. A6parnma H. B. - SPIN-ID: 8113-8759; ORCID ID: 0000-0003-0439-9701 AnHMKUHa E. A - SPIN-ID: 4476-9548; ORCID ID: 0000-0041-7571-9760
Для цитирования: Абрашина И.В., Алямкина Е.А. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ОТНОСИТЕЛЬНОЙ АНТИОКСИДАНТНОИ АКТИВНОСТИ И СОДЕРЖАНИЯ ДУБИЛЬНЫХ ВЕЩЕСТВ В ЛЕКАРСТВЕННЫХ ТРАВАХ, ПРОИЗРАСТАЮЩИХ В РЕСПУБЛИКЕ МОРДОВИЯ // Медико-фармацевтический журнал "Пульс". 2022;24(11): 13-17. http://dx.doi.Org//10.26787/nydha-2686-6838-2022-24-11-13-17.
