CC BY
28
I
SCIENCE TIME
I
ПОЛИСАХАРИДЫ НАДЗЕМНОЙ ЧАСТИ ASTRAGALUS BABATAGENSIS L.
Азизов Д.З., Сабурова А., Азизова Д.Ш., Рахманбердыева Р.К. Институт химии растительных веществ имени академика С Ю. Юнусова АН РУз, г. Ташкент, Узбекистан
E-mail: [email protected]
POLYSACCHARIDES OF THE AERIAL PART ASTRAGALUS BABATAGENSIS L.
Äzizov D.Z., Saburova А., Äzizova D.Sh., Rahmanberdyeva R.K.
Abstract. Water soluble polysaccharides, pectinsubstances, and hemicelluloses are isolated from the aboveground part of the Astragallus Villosissimus. Determined from the physic-chemical parametres and monosaccharide composition. Determined the prebiotic activity of water-soluble polysaccharides and pectin substances.
Key words: carbohydrate complex, water soluble polysaccharides, pectin substances, hemicellulose, neutral sugars, acid sugars, infrared spectroscopy.
ASTRAGALUS BABATAGENSIS L.
НИНГ ЕР УСТКИ КИСМИ ПОЛИСАХАРИДЛАРИ
Аннотация. Astragalus Villosissimus L. нинг ер устки кисмидан сувда эрувчи полисахаридлар, пектин моддалари ва гемицеллюлозалар ажратиб олинган. Уларнинг физик-кимевий параметрлари ва моносахарид таркиби аникланган. Сувда эрувчи полисахаридлар ва пектин моддаларининг пребиотик фаоллиги аникланган.
Таянч иборалар: углевод комплекси: сувда эрувчи полисахаридлар, пектин моддалари, гемицеллюлозалар, моносахарид таркиби, нейтрал кандлар, кислотали кандлар, ИК-спектроскопия.
»
38
1 SCIENCE TIME 1
Аннотация. Из надземной части Astragallus babatagensis L. выделены водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества и гемицеллюлозы. Определены их физико-химические параметры и моносахаридный состав. Определена пребиотическая активность водорастворимых полисахаридов и пектиновых веществ.
Ключевые слова: углеводный комплекс, водорастворимый полисахарид, пектиновые вещества, гемицеллюлозы, моносахаридный состав, нейтральные сахара, кислые сахара, ИК-спектроскопия.
В настоящее время многочисленные исследования посвящены поиску новых растительных источников биологически активных веществ, совершенствуются методы разработки фитопрепаратов и расширяются области их применения. В связи с этим фактом поиск и изучение сырьевой базы перспективных дикорастущих лекарственных растений, произрастающих в Узбекистане, а также выявление нового высокопродуктивного растительного сырья, являются, несомненно, актуальными. Наибольший интерес как источник биологически активных веществ представляет род астрагал (Astragalus) семейства бобовых (Fabaceae).
По результатам многочисленных проведенных исследований установлено, что экстракты растений рода Astragalus содержат богатейший комплекс биологически активных соединений: алкалоиды, флавоноиды, тритерпеновые сапонины, азотсодержащие соединения, в том числе непротеиновые аминокислоты, глициты, фенольные кислоты и их эфиры, кумарины, высшие жирные кислоты, полисахариды, витамины группы В, С, Е, РР, соли глицирризиновой кислоты, микроэлементы, дубильные вещества, эфирные масла, камедь и др. [1,2]. Таким образом, учитывая, что в состав надземной части Astragalus входит большое число биологически активных веществ, несомненно, экстракт из этого растения может оказывать ряд физиологических эффектов на живые системы.
В народной медицине Astragalus dasyanthus L. используется в качестве эффективного, гипотензивного, ранозаживляющего, кровоостанавливающего, диуретического, сосудорасширяющего и кардиотонического средства. Использование настоя астрагала приводит к расширению сосудов головного мозга, а также периферических сосудов, что способствует улучшению кровообращения и насыщению внутренних органов кислородом. Известно, что настой обладает противоопухолевым действием для лечения доброкачественных опухолей (таких как фибромиомы и миомы матки) и злокачественных (рак яичников, молочной железы, желудка, пищевода, горла, шейки матки, печени и кишечника) [3].
Известно, что семена растений рода бобовых как источник галактоманнанов являются их маркерами. Многими авторами из семян различных видов астрагала выделены и изучены галактоманнаны, которые отличались соотношением галактозы и маннозы [4,5]. Сведения о изучении углеводного
1 SCIENCE TIME 1
комплекса травы A. Babatagensis L. практически отсутствуют.
Astragallus babatagensis L. достаточно широко распространен на территории республики Узбекистан в Навоийской, Хорезмской, Бухарской областях, Южном Кизылкуме и Каракалпакской автономной республике, в химическом отношении на содержание углеводов не изучался.
Целью данного исследования является изучение углеводного комплекса травы A. Babatagensis L. и выявление его биологической активности. Объектом исследования была надземная часть растений, собранная в Кизылкуме 15 мая 2016 года.
Углеводы выделяли в соответствии с принятой методикой [6]. Для этого 100 г воздушно-сухого сырья экстрагировали дважды кипящей смесью метанол-хлороформ в течение 1 часа. Спирторастворимые сахара (СРС) выделяли 82% этиловым спиртом дважды. Спиртовые экстракты отделяли фильтрованием, объединяли и упаривали до густой консистенции и анализировали бумажной хроматографией (БХ) в системе бутанол-пиридин-вода 6:4:3. Гексозы проявляли кислым фталатом анилина, при этом идентифицирована глюкоза; кестозы - 5% раствором мочевины, по итогам выявили фруктозу и сахарозу.
Водорастворимые полисахариды (ВРПС) выделяли экстракцией остатка сырья холодной водой при комнатной температуре дважды по 2 часа при гидромодуле 1:5 соответственно. Экстракты отделяли фильтрованием, упаривали до половины объема и осаждали в трехкратном объеме спирта. Выпавший осадок отделяли центрифугированием (5 000 об/мин) промывали спиртом, обезвоживали, сушили. Выход ВРПС - 1,54 г.
ВРПС представляют собой желто-коричневого цвета аморфный порошок, растворимый в воде с образованием невязкого раствора. В ИК-спектре ВРПС обнаружены характерные полосы поглощения: 3442, 3439, 2924, 2851, 1624, 1420, 1085, 1012, 791, 772, 730, 679, 673 (рис.1).
Моносахаридный состав определяли методом полного кислотного гидролиза (1 моль/лН^04, 100°С) [8]. Гидролизат нейтрализовали ВаСО3, деионизировали катионитом КУ-2 (Н+), упаривали и изучали БХ (система бутанол-пиридин - вода, 6:4:3, проявитель - кислый фталат анилина) и идентифицировали арабинозу, глюкозу, галактозу, маннозу. Водный раствор ВРПС фракционировали раствором Фелинга [7], выпал осадок ПС-1. Осадок отделяли, промывали спиртом, обезвоживали и сушили. Выход ПС-1 составил 3%. Надосадочный раствор нейтрализовали СН3СООН, осаждали спиртом, получили ПС-2. ПС-1 и ПС-2 гидролизовали по выше описанному методу. В гидролизате ПС-1 БХ идентифицировали маннозу. Выявление маннозы свидетельствует о присутствии маннановых полисахаридов в ВРПС.
ПС-2 состоял из арабинозы, глюкозы и галактозы, что позволяет отнести его к глюкоарабиногалактанам. Следовательно, ВРПС следует отнести к гетерополисахаридам, состоящим из маннановых и глюкоарабиногалактановых полисахаридов.
Далее остаток сырья экстрагировали 1 л смеси щавелевой кислоты и
I
SCIENCE TIME
I
оксалата аммония в соотношении (1:1), при температуре 70°С, 2 ч трижды. Экстракты объединяли, диализовали против проточной воды до нейтральной среды, упаривали до 0,5 литра, осаждали трехкратным объемом этилового спирта. Выпавший осадок пектиновых веществ (ПВ) отделяли фильтрованием, промывали возрастающей концентрацией спирта и обезвоживали ацетоном, сушили. Выход ПВ составляет 1,08 г.
ПВ представляют собой аморфный порошок светло-желтого цвета, полностью растворимый в воде. В ИК-спектре обнаружены характерные для ПВ полосы поглощения в области 1737, 1630, 1451, 1370, 1152, 1102, 1016, 956, 825, 780, 716, 662, 601, 532 см-1 (рис. 1) [9].
а
б
Рис 1. ИК-спектры ВРПС(а) и ПВ (б) А. Babatagensis Ь.
ИК-спектры образцов снимали на ИК-Фурье спектрометре фирмы «Регкт-Elmer» модель 2000 в пластинках, прессованных с КВг. Число сканирований -100. Для определения моносахаридного состава ПВ гидролизовали 2моль/ лH2SO4, 24 ч при 100°С. Обработку гидролизатов проводили как описано выше. Моносахаридный состав ПВ представлен уроновой кислотой, галактозой, глюкозой, арабинозой. Данные титрометрического анализа показали, что ПВ относится к высокоэтерифицированным пектинам [9].
После выделения ПВ остаток сырья экстрагировали 5% раствором КОН при комнатной температуре. Обработку проводили дважды в течение 2 ч, при гидромодуле 1:3. Экстракты отделяли фильтрованием, нейтрализовали СН3СООН, диализовали. Выпавший осадок (ГМЦ-А) отделяли центрифугированием, промывали осадок этиловым спиртом, обезвоживали
SCIENCE TIME
ацетоном и высушили. Выход ГМЦ-А-0,5 г (0,5% от воздушно-сухого сырья). Центрифугат упаривали до небольшого объема (400 мл) и осаждали спиртом. Осадок обрабатывали как описано выше. Выход ГМЦ-Б - 2,13 г (2% от воздушно сухого сырья). В ИК-спектре обнаружены характерные полосы поглощения для полисахаридов (рис. 2). В гидролизате ГМЦ БХ идентифицировали глюкозу, арабинозу, ксилозу, последняя является доминирующим моносахаридом. В отличие от ГМЦ-А в ГМЦ-Б обнаружены уроновые кислоты.Следовательно, основу ГМЦ составляют ксиланы 120 0 I1S it« in 111 по юз 1« iw
кг 102 100 99 96 94 92 90
as
S6
84.i _,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,_,
4000.0 3 600 ПО0 :S00 2400 2000 1S00 1 600 14 0 0 1200 1000 S00 600 400.0
Cffl-1
Рис. 2 ИК-спектры ГМЦ-А (в) и ГМЦ-Б (г) A. Babatagensis L.
Изучение биологической активности ВРПС и ПВ показало, что они способствуют росту пребиотических культур, таких, как бифидо- и лактобактерии. Следовательно, полисахариды могут быть потенциальными пребиотиками для нормализации деятельности ЖКТ.
Таким образом, из надземной части Astragallus Babatagensis L. выделены спирторастворимые сахара, водорастворимые полисахариды, пектиновые вещества и гемицеллюлозы. Дана их качественная и количественная характеристика. Выделенные полисахариды анализированы методом ИК-спектроскопии. Показана пребиотическая активность полисахаридов и пектиновых веществ.
I
»
42
1 SCIENCE TIME 1
Литература:
1. M. Vernma, S.J. Gupta, A. Chaudhary, V.K. Garg. Bioorganic chemistry, 70, 267 (2017)
2. N. Wang, D. Zang, X. Mao, F. Zou, H. Jin, Ouyang Molecular and Cellular Endocrinology, 307, 89 (2009).
3. Y. Wu, J. Ou-Yang, K. Wu, Y. Wang, Y. Zhju, Ch. Y. Wen Acta Pharmacologica Sinica, 26, 345 (2005)
4. Анулов О.В., Смирнова Н.И., Местечкина Н.М., Шретер И.А., Щербухин В.Д. Прикл. биохим и микробиол. - 1995. - Т. 31. - № 6. - С. 645-649.
5. Сабурова А., Рахманбердыева Р.К. Тез. Докл. ТХТИ, 17-18 мая 2017 года. Ташкент, Узбекистан.
6. Жауынбаева К.С., Рахманбердыева Р.К., Абдурахманов Б.А. Полисахариды из Silybummarianum // Химия природ. соедин. 5, 701 (2017).
7. Методы химии углеводов / Под ред. Кочеткова Н.К. - М: Мир, 1967. - С. 259261.
8. Маликова М.Х., Рахманбердыева Р.К. Химия природ. соедин. 4, 512, (2013).
9. Маликова М.Х., Ахмедова Х.Х, Рахманбердыева Р.К., Жауынбаева К.С. Пектиновые вещества Ferulakuchistanikaи F. Tenuisecta // Химия природ. соедин. - 2018. - № 1 (13-15).
