CC BY
13
УДК 615.322:582.631
http://dx.doi.org/10.26787/nydha-2686-6838-2020-22-8-70-74
BERGENIA CRASSIFOLIA (L.) FRITSCH. RAW MATERIAL EVALUATION AT INTRODUCTION IN THE KUZBASS BOTANICAL GARDEN
Egorova1 I.N., Maltseva2 E.M., Bolshakov2 V. V.
1The Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch Russian Academy of Science (Institute of Human Ecology), Kemerovo, Russian Federation 2Kemerovo State Medical University, Kemerovo, Russian Federation
ОЦЕНКА КАЧЕСТВА СЫРЬЯ БАДАНА ТОЛСТОЛИСТНОГО ПРИ ИНТРОДУКЦИИ В КУЗБАССКОМ БОТАНИЧЕСКОМ
САДУ
Егорова1 И.Н., Мальцева2 Е.М., Большаков2 В.В.
1 Институт экологии человека Федерального исследовательского центра угля и углехимии Сибирского отделения Российской академии наук», г. Кемерово, Российская Федерация
2ФГБОУ ВО «Кемеровский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской Федерации, г. Кемерово, Российская Федерация
Аннотация. В последние годы интерес к исследованиям в области фитохимического и фармакологического изучения, а также интродукции Bergenia crassifolia (L.) Fritsch. непрерывно растет. Содержание большого количества различных классов биологически активных соединений в различных частях этого ценного лекарственного растения связано с широким спектром фармакологической активности. В научной литературе описано наличие адаптогенной, противовоспалительной, антигипертензивной, противомик-робной, антиоксидантной, церебропротекторной, ге-патопротекторной, иммуномодулирующей активности извлечений из сырья и индивидуальных соединений бадана толстолистного. Целью настоящего исследования являлась оценка качества лекарственного растительного сырья (корневищ) Bergenia crassifolia (L.) Fritsch., полученного при интродукции в Кузбасском ботаническом саду Института экологии человека. Анализ полученных числовых показателей качества сырья бадана толстолистного (влажность, общая зола, зола, не растворимая в соляной кислоте) показал, что данное растительное сырье соответствует требованиям Государственной Фармакопеи РФXIV издания. Содержание дубильных веществ в корневищах составило 23,14±0,570 %, что соответствует требованиям ФС.2.5.0004.15 «Бадана толстолистного корневища». Установлено, что концентрации тяжелых металлов (Pb, Cd, Hg) и искусственных радионуклидов (Sr-90, Cs-137), не превышает предельно допустимого содержания, установленного для лекарственного растительного сырья, а и их фактическое содержание в
Abstract. Interest in phytochemical and pharmacological researches as well as the introduction of Bergenia crassifolia (L.) Fritsch. is continuously growing in recent years. The content of a large number of different classes of bioactive compounds in various parts of this valuable medicinal plant is associated with a wide range of pharmacological activity. The scientific literature describes the presence of adaptogenic, anti-inflammatory, antihypertensive, antimicrobial, antioxidant, cerebro-protective, hepatoprotective, immunomodulating activity of extracts from bergenia raw materials and its individual compounds. The goal of the research was bergenia raw materials (rhizomes) evaluation which obtained by introduction into the Kuzbass Botanical Garden of the Institute of Human Ecology. The analysis of the obtained quality numerical indicators of the ber-genia raw materials (humidity, total ash, ash insoluble in hydrochloric acid) showed that this plant raw material is up to the State Pharmacopoeia of the Russian Federation (XIV edition) quality requirements. The tannins content in the rhizomes amounted to 23.14 ± 0.570%, which corresponds to the PI.2.5.0004.15 «Bergenia crassifolia (L.) Fritsch. rhizome» requirements. It was found that the heavy metals (Pb, Cd, Hg) and artificial radionuclides (Sr-90, Cs-137) concentrations do not exceed the maximum allowable content established for medicinal plant raw materials. Their actual content is several times lower than the normalized. It follows that the medicinal plant raw materials do not pose a threat to human health and comply with the regulatory documents requirements. Thus, Bergenia crassifolia
несколько раз меньше нормируемого. Поэтому лекарственное растительное сырье не представляет опасности для здоровья человека и соответствует требованиям нормативной документации. Таким образом, корневища бадана толстолистного, полученного способом интродукции, могут использоваться в качестве лекарственного сырья и сырья для получения фитопрепаратов.
Ключевые слова: Bergenia crassifolia (L.) Fritsch., корневища, радионуклиды, тяжелые металлы, дубильные вещества, интродукция, показатели качества.
БИБЛИОГРАФИЧЕСКИЙ СПИСОК
[1] Государственная фармакопея Российской Федерации / МЗ РФ. XIV изд. Т.4. Москва, 2018. С.5875-5879. URL: http://femb.ru /femb/pharmacopea.php (дата обращения 14.06.2020).
[2] Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarova M.N., Makarov V.G., Wagner H. Bergenia crassifolia (L.) Fritsch - pharmacology and phytochemistry. Phyto-medicine. 2014. vol.21. no 12. P. 1534-1542. doi: 10.1016/j.phymed.2014.06.009.
[3] Федосеева Л. М. Изучение дубильных веществ подземных и надземных вегетативных органов бадана толстолистного (Bergenia crassifolia (L.) Fitsch), произрастающего на Алтае // Химия растительного сырья. 2005. № 3. С. 45-50.
[4] Егорова И. Н., Попов А. И., Запасы сырья и экология дикорастущих лекарственных растений Кемеровской области // Проблемы обеспечения экологической безопасности в Кузбасском регионе. Кемерово, 2005. С. 127-137.
[5] Загурская Ю. В., Егорова И. Н. Оценка перспективности выращивания лекарственных растений в Кузбасском Ботаническом саду // Вестник Алтайского государственного аграрного университета. 2015. № 12 (134). С. 61-67.
[6] Государственная фармакопея Российской Федерации / МЗ РФ. XIV изд. Т.2. Москва, 2018. С.2370-2382. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. (дата обращения 14.06.2020).
[7] Государственная фармакопея Российской Федерации / МЗ РФ. XIV изд. Т.2. Москва, 2018. С.2303-2323. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. (дата обращения 14.06.2020).
rhizomes obtained by the introduction method can be used as medicinal raw materials and raw materials for phytopreparations.
Keywords: Bergenia crassifolia (L.) Fritsch., rhizomes, radionuclides, heavy metals, tannins, introduction, quality rsquire-ments.
REFERENCES
[1] The State Pharmacopoeia of the Russian Federation / MoH RF. XIV edition. Vol.4. Moscow, 2018. P.5875-5879. URL: http://femb.ru /femb/pharmacopea.php (application date 14.06.2020).
[2] Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Makarova M.N., Makarov V.G., Wagner H. Bergenia crassifolia (L.) Fritsch - pharmacology and phytochemistry. Phytomedicine. 2014. vol.21. no 12. P. 15341542. doi: 10.1016/j.phymed.2014.06.009.
[3] Fedoseeva L. M. Izuchenie dubil'nykh veshchestv podzemnykh i nadzemnykh vegetativnykh or-ganov badana tolstolistnogo (Bergenia crassifolia (L.) Fitsch), proizrastayushchego na Altae // Khimiya rastitel'nogo syr'ya. 2005, № 3. S. 45-50
[4] Egorova I. N., Popov A. I., Zapasy syr'ya i ekologiya dikorastushchikh lekarstvennykh ras-teniy Kemerovskoy oblasti // Problemy obespech-eniya ekologicheskoy bezopasnosti v Kuzbasskom regione. Kemerovo, 2005. S. 127-137.
[5] Zagurskaya Y. V., Egorova I. N. Otsenka perspek-tivnosti vyrashchivaniya lekarstvennykh rasteniy v Kuzbasskom Botanicheskom sadu // Vestnik Altayskogo gosudarstvennogo agrarnogo universi-teta. 2015. № 12 (134). S. 61-67.
[6] The State Pharmacopoeia of the Russian Federation / MoH RF. XIV edition. Vol.2. Moscow, 2018. P.2370-2382. URL: http://femb.ru/femb/pharma-copea.php. (application date 14.06.2020).
[7] The State Pharmacopoeia of the Russian Federation / MoH RF. XIV edition. Vol.2. Moscow, 2018. P.2303-2323. URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. (application date 14.06.2020).
Author contribution: Egorova I. N. - research concept and design, raw materials samples collection, raw materials qualitative indicators determination, the heavy metals and radionuclides quantitative content determination, writing an article; Maltseva E.M. - qualitative and quantitative tannins content determination in raw materials; writing an article; Bolshakov V.V. - literature review, statistical data processing.
Conflict of Interest Statement: The authors declare no conflict of interest.
Egorova I. N. - SPIN-ID: 4409-3786; ORCID ID: 0000-0002-0559-3154;
Research interests, number of main publications: Kuzbass medicinal plants research, ecological and hygienic assessment of medicinal raw materials quality in areas with increased anthropogenic stress, more than 64 works were published, 9 of them in Scopus, 1 of them in WoS, 22 in the Higher Attestation Commission.
Maltseva E.M. - SPIN-ID: 1687-9895; ORCID ID: 0000-0003-4874-3420;
Research interests, number of main publications: research of the isolation, analysis and antioxidant activity methods ofplant polyphenolic compounds, more than 39 works were published, 6 of them in Scopus, 1 of them in WoS, 14 in the Higher Attestation Commission.
Bolshakov V.V. - SPIN-ID: 4902-9576; ORCID ID: 0000-0003-2162-2805;
Research interests, number of main publications: phytopreparations and biologically active additives development and research, more than 50 works were published, 2 of them in WoS, 9 in the Higher Attestation Commission.
Вклад авторов. Егорова И.Н. - концепция и дизайн исследования, сбор образцов сырья, определение качественных показателей сырья, количественного содержания тяжелых металлов и радионуклидов, написание статьи; Мальцева Е.М. - определение качественного и количественного содержания дубильных веществ в сырье, написание статьи; Большаков В.В. - обзор литературы, статистическая обработка данных.
Заявление о конфликте интересов. Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.
Егорова И.Н. - SPIN-код: 4409-3786; ORCID ID: 0000-0002-0559-3154
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: изучение лекарственной флоры Кузбасса, эколого-гигиеническая оценка качества лекарственного растительного сырья на территории с повышенной антропогенной нагрузкой, опубликованы более 64 публикаций из них 9 в Scopus, 1 в WoS, 22 в ВАК. Мальцева Е.М. - SPIN-код: 1687-9895; ORCID ID: 0000-0003-4874-3420
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: изучение методов выделения, анализа и ан-тиоксидантной активности растительных полифенольных соединений, опубликованы более 39 публикаций из них 6 в Scopus, 1 в WoS, 14 в ВАК.
Большаков В.В. - SPIN-код: 4902-9576; ORCID ID: 0000-0003-2162-2805
Сфера научных интересов, количество основных публикаций: разработка и исследование фитопрепаратов и биологически активных добавок, опубликованы более 50 публикаций из них 2 в WoS, 9 в ВАК.
Работа выполнена в рамках реализации государственного задания ФИЦ УУХ СО РАН (проект № 0352-2019-0015).
Введение. На территории Кемеровской области произрастает более 52 видов лекарственных растений, разрешенных к применению в официальной медицине, ресурсы которых позволяют проводить заготовку лекарственного растительного сырья. К данным видам относится Bergenia crassifolia (L.) Fritsch., представитель семейства камнеломковых (Saxifragaceae). Фармакопейным сырьем бадана являются корневища [1].
Наличие различных классов биологически активных веществ (дубильные вещества, эллаго-таннины, фенолгликозиды, фенолкарбоновые кислоты, флавоноиды, катехины, изокумарины, пектины, полисахариды, макро- и микроэлементы и др.), позволяет использовать сырье бадана как вяжущее, противовоспалительное, адаптогенное, антигипертензивное, антимикробное, антиокси-дантное, кровеостанавливающее средство при лечении различных групп заболеваний [2,3]. В последние годы интерес к этому растению непрерывно растет. Это связано с обнаружением новых фармакологических свойств биологически активных веществ растений данного вида, так и исследованиями в области интродукции лекарственных растений для сохранения биоразнообразия.
Бадан толстолистный относится к мезопетрофи-там. Растет в лесном субальпийском и альпийском поясах на высоте от 300 до 2000 м над уровнем моря. Предпочитает хорошо дренированные каменистые почвы, крупно глыбовые осыпи. На территории Кемеровской области бадан толстолистный произрастает в высокогорных лесах, в субальпийском подпоясе и поясе горных тундр Кузнецкого Алатау и Горной Шории. Проведенные ранее ресурсные исследования показали, что на территории области возможна ежегодная заготовка корневищ бадана до 178 т. [4]. Однако, из-за того, что бадан произрастает в труднодоступных и удаленных местах и основные заросли расположены на территории заповедника «Кузнецкий Алатау» и Государственного природного национального парка «Шорский», заготовка сырья затруднена.
В этой связи с 2009 г. на территории Кузбасского ботанического сада (КузБС) ИЭЧ ФИЦ УУХ СО РАН были начаты опыты по интродукции и биохимическому изучению Bergenia crassifolia (L.) Fritsch. За время наблюдений было установлено, что в культуре бадан толстолистный проявляет себя как устойчив вид к экстремальным условиям резко-континентального климата
лесостепной зоны Западной Сибири, а также к вредителям и болезням [5].
Цель настоящего исследования - оценка качества лекарственного растительного сырья - корневищ бадана толстолистного (Bergenia crassifolia (L.) Fritsch.), полученного при интродукции в КузБС.
Материалы и методы. В качестве объектов исследования использовались, корневища Bergenia crassifolia (L.) Fritsch. полученные при интродукции в условиях открытого грунта на опытном участке «Аптекарского огорода» КузБС. Заготовку сырья проводили в сентябре 2018 года. Сбор, сушку и хранение сырья осуществляли по стандартным методикам.
Оценку качества сырья проводили согласно требованиям фармакопейной статьи ФС.2.5.0004.15 «Бадана толстолистного корневища» [1]. Образцы сырья для исследования представляли собой куски корневищ длиной от 10 до 20 мм, цилиндрической формы, толщиной от 10 до 15 мм, с чешуевидными остатками черешков листьев на поверхности и округлыми следами от корней. Цвет корневища и чешуй - темно-коричневый. Излом корневища зернистый, светло-коричневого цвета. Запах отсутствовал.
Исследования корневищ бадана на содержание тяжелых металлов (Pb, Cd, Hg) и радионуклидов (Sr-90, Cs-137) проводились в аккредитованном испытательном центре агрохимической службы «Кемеровский». Элементный анализ корневищ бадана определяли атомно-абсорбцион-ным методом в пламени ацетилен-воздух на приборах ААS - 30 фирмы Karl Ceis Jena (Германия). Радиоактивность в исследуемых образцах определяли по "Методике измерения радиоактивности в счетных образцах с использованием программного обеспечения "Прогресс" Утв. ВНИИФТРИ 22.12.03 г. на комплекс спектрометрический для измерений активности альфа-, бета - и гамма - излучающих нуклидов "Прогресс".
Анализ на остаточные пестициды не проводили, так как при интродукции, посадки бадана толстолистного не подвергались обработки веществами данной группы, а участок под «Аптекарский огород» не был задействован ранее под сельскохозяйственную деятельность. В ходе интродукции осуществлялись только агротехнические мероприятия - прополка, рыхление и полив. Все анализы выполнялись в трехкратной повтор-ности, данные обрабатывались с использованием
стандартных статистических методов, с применением пакетов MS Excel и STATISTICA 6.0. Результаты и обсуждение. Качественный анализ в ходе исследования подтвердил, что исследуемое лекарственное сырье бадана толстолистного, содержит дубильные вещества, как конденсированного, так и гидролизуемого типа [1,3].
Результаты анализа, показали, что по всем исследуемым числовым показателям, сырье бадана соответствует требованиям нормативной документации. Так влажность сырья в среднем составила - 4,989 ± 0,104 %, зола общая - 3,69 ± 0,018 %, зола не растворимая в соляной кислоте -0,40 ± 0,002 % [1]. Среднее содержание дубильных веществ в сырье, составило 23,14 ± 0,570 %, что также соответствует требованиям ФС. Согласно литературным данным, содержание дубильных веществ в корневищах бадана толстолистного, произрастающего в природных ассоциациях на Алтае, колеблется до 30,45 ± 2,63 % [3]. Следовательно, бадан толстолистный в культуре можно рассматривать в качестве перспективного источника дубильных веществ на территории Кемеровской области.
Гигиеническая оценка корневищ бадана на содержание тяжелых металлов (Pb, Cd, Hg), так же не выявила превышение нормативов, а их фактическое содержание в несколько раз меньше нормируемого [6]. Содержание в сырье Pb в среднем составило 0,40±0,035 мг/кг, Cd - 0,02±0,001 мг/кг, Hg - 0,018±0,001 мг/кг.
Полученные данные по содержанию искусственных радионуклидов - Sr-90 и Cs-137 показали, что их содержание в сырье находится также в пределах нормы - 0,702±0,012 и 1,390 ±0,050 Бк/кг, соответственно. В корневищах бадана данные радионуклиды накапливаются до 0,35 % от допустимого нормативной документацией уровней [7]. Поэтому с точки зрения радиологической безопасности исследуемые образцы лекарственного растительного сырья не представляют опасности для здоровья человека. Выводы. Таким образом, анализ корневищ бадана, полученных при интродукции на опытном участке «Аптекарский огород» Кузбасского ботанического сада, показал, что данное растительное сырье отвечает требованиям ГФ по нормативным показателям качества. Поэтому, корневища бадана толстолистного, полученные в интродукции, могут использоваться в качестве лекарственного сырья и сырья для получения фитопрепаратов.
Ответственный за переписку: Егорова Ирина Николаевна - кандидат биологических наук, старший научный сотрудник лаборатории рекультивации и биомониторинга ИЭЧ ФИЦ УУХ СО РАН, г. Кемерово, Российская Федерация, Email: nir kem@ mail.ru
Corresponding Author: Egorova Irina Nikolayevna, Ph. D in Biology, Senior Researcher at the Reclamation and Biomonitoring Laboratory of Institute of Human Ecology of the Federal Research Center of Coal and Coal Chemistry of Siberian Branch Russian Academy of Science, E-mail: [email protected]
