Научная статья на тему 'Шалфей сухосухостепной как перспективное лекарственное растение степной зоны России'

Шалфей сухосухостепной как перспективное лекарственное растение степной зоны России Текст научной статьи по специальности «Биологические науки»

CC BY
809
80
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.
Ключевые слова
БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫЕ ВЕЩЕСТВА / SALVIA TESQUICOLA / ФЛАВОНОИДЫ / ТАНИДЫ / ФЕНОЛКАРБОНОВЫЕ КИСЛОТЫ / АНТИОКСИДАНТЫ / BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES / FLAVONOIDS / TANNIDES / PHENOLCARBOXYLIC ACIDS / ANTIOXIDANTS

Аннотация научной статьи по биологическим наукам, автор научной работы — Немерешина Ольга Николаевна, Гусев Николай Фёдорович

Цель работы изучение содержания биологически активных соединений в сырье (трава) Salvia tesquicola Klok. et Pobed., собранного в степной зоне Оренбургской области. На территории Южного Урала шалфей сухостепной встречается в изобилии. Народная медицина рекомендует использовать шалфей сухостепной при кашле, бронхитах, гастрите, спазмах желудка и кишечника, воспалении мочевого пузыря, дёсен и полости рта. В сырье изучаемого растения обнаружены флавоноиды, фенолкарбоновые кислоты, таниды, каротиноиды, токоферол, аскорбиновая кислота. В составе полифенольного комплекса Salvia tesquicola обнаружены 4 фенолкарбоновые кислоты и 7 флавоноидов, из которых идентифицированы цинарозид, кверцетин, лютеолин, цинарозид, хлорогеновая, неохлорогеновая, кофейная и феруловая кислоты. Учитывая широкое распространение и значительное обилие S. tesquicola в фитоценозах Южного Урала, указанный вид можно рассматривать как перспективный источник природных антиоксидантов.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

Похожие темы научных работ по биологическим наукам , автор научной работы — Немерешина Ольга Николаевна, Гусев Николай Фёдорович

iНе можете найти то, что вам нужно? Попробуйте сервис подбора литературы.
i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.

GARDEN SAGE (SALVIA L.) AS A PERSPECTIVE MEDICINAL PLANT IN THE STEPPE ZONE OF RUSSIA

The purpose of the work is to study the content of biologically active compounds in the raw materials (grass) of Salvia tesquicola Klok. et Pobed., Collected in the steppe zone of the Orenburg region. On the territory of the Southern Urals, dry-sage is found in abundance. Traditional medicine recommends using dry-sage for coughing, bronchitis, gastritis, stomach and intestinal cramps, inflammation of the bladder, gums and oral cavity. Flavonoids, phenolcarboxylic acids, tanides, carotenoids, tocopherol, ascorbic acid were found in the raw materials of the studied plant. In the composition of the polyphenol complex of Salvia tesquicola, 4 phenol carboxylic acids and 7 flavonoids were found, of which cinaroside, quercetin, luteolin, cinaroside, chlorogenic, neochlorogenic, caffeic and ferulic acids were identified. Given the widespread and significant abundance of S. tesquicola in the phytocenoses of the Southern Urals, this species can be considered as a promising source of natural antioxidants.

Текст научной работы на тему «Шалфей сухосухостепной как перспективное лекарственное растение степной зоны России»

ность зонта - до 243 шт. семян, семенификация плода - до 74 %, потенциальные возможности зонта реализуются на 63 %. А. шир1/оИит представляет большой интерес как вид разнообразного практического использования. Его можно использовать как витаминоносное, лекарственное, медоносное и декоративное растение.

Литература

1. Тухватуллина Л.А., Абрамова Л.М. Интродукция дикорастущих луков в Ботаническом саду г. Уфы. Уфа: Гилем, 2012. 268 с.

2. Черемушкина В.А. Биология луков Евразии. Новосибирск: Наука, 2004. 280 с.

3. Фризен Н.В. Луковые Сибири. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1988. 185 с.

4. Черепанов С.К. Сосудистые растения России и сопредельных государств. СПб.: Мир и семья-95, 1995. С. 9 - 16.

5. Определитель высших растений Башкирской АССР. М.: Наука, 1988. Т.1. С. 186 - 191.

6. Бейдеман И.Н. Методика изучения фенологии растений и растительных сообществ. Новосибирск: Наука. Сиб. отд-ние, 1974. 154 с.

7. Вайнагий И. В. О методике изучения семенной продуктивности растений // Ботанический журнал. 1974. Т. 59. № 6. С. 826 - 831.

8. Работнов Т. А. Жизненный цикл многолетних травянистых растений в луговых ценозах // Труды Ботанического институтата АН СССР. Сер.3. Геоботаника. 1950. Вып. 6. С. 5 -204.

9. Уранов Н.А. Возрастной спектр фитоценопопуляций как функция времени и энергетических волновых процессов // Научные доклады высшей школы. Биологические науки. 1975. № 2. С. 7 - 34.

10. Черемушкина В.А. Биоморфология видов рода Allium L. Евразии и структура их ценопопуляций: дис. ... д-ра биол. наук. Новосибирск, 2001. 424 с.

Шалфей сухосухостепной как перспективное лекарственное растение степной зоны России

О.Н. Немерешина, к.б.н, ФГБОУ ВО Оренбргский ГМУ; Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ

Лекарственные растения с древнейших времён применяются человечеством для различных целей, включая производство продуктов питания, медицину, ветеринарию, косметологию и ряд промышленных производств. Представители семейства яснотковые (Lamiaceae) в настоящее время культивируются в разных странах мира как кулинарные и лекарственные растения, а также в качестве источников природных биологически активных веществ. Содержание биологически активных веществ и микроэлементов в сочетании с низкой токсичностью обусловили широкое применение фитопрепаратова в терапии и профилактике заболеваний.

Растения рода шалфей (Salvia L.) сем. яснот-ковые (Lamiaceae) давно и эффективно применяются в научной медицине стран Европы [1 - 4]. Шалфей лекарственный и шалфей мускусный культивируются как источник природных биологически активных веществ. Шалфей лекарственный (Salvia officinalis) является популярнейшим компонентом для производства эфирных масел и травяных чаев. Листья шалфея лекарственного (Salvia officinalis L.) являются фармакопейным лекарственным средством во многих странах [3 - 5]. На сегодняшний день выпускается большое количество препаратов на основе лекарственного растительного сырья (ЛРС) Salvia officinalis [3 - 5], оказывающих антибактериальное, фун-гистатическое, вирусостатическое, вяжущее, секретолитическое действие, способствующих уменьшению потоотделения.

На территории Южного Урала шалфей лекарственный не произрастает, но в изобилии встречается шалфей сухостепной (Salvia tesquicola Klok. et Pobed.) [5, 6]. Народная медицина реко-

мендует использовать шалфей сухостепной при кашле, бронхитах, гастрите, спазмах желудка и кишечника, воспалении мочевого пузыря, десен и полости рта [2, 7]. Химический состав Salvia tesquicola мало изучен. Растение, как и остальные представители рода Salvia L., содержит эфирные масла [1, 6, 7]. Использование ЛРС нового вида, произрастающего на территории Волго-Уральского региона, требует проведения дополнительных исследований.

Целью работы стало изучение содержания биологически активных соединений в сырье (трава) Salvia tesquicola Klok. et Pobed., собранного в степной зоне Оренбургской области.

Материал и методы исследования. Материалом исследования явилась надземная часть (трава) шалфея сухостепного, широко распространённого в степной зоне РФ. Растительное сырьё, необходимое для исследования, было собрано в типичных местообитаниях растений в фазу цветения - начало плодоношения видов (2015 - 2016 гг.) Заготовку растительного сырья проводили на территории Оренбургского района Оренбургской области (окр. п. Каменноозёрное) на остепнённом пойменном лугу (экологически чистая зона), в пойме реки Урала в районе города Оренбурга (рекреационная зона города) и в санитарно-защитной зоне Оренбургского газоперерабатывающего завода (территория полигона завода).

Для обнаружения биологически активных веществ в образцах травы шалфея сухостепного применяли методы, принятые Всероссийским институтом лекарственных и ароматических растений (ВИЛАР) и Институтом биохимии растений РАН при исследовании лекарственного растительного сырья [5].

Качественный состав флавоноидов и фе-нолкарбоновых кислот шалфея сухостепного

Содержание аскорбиновой кислоты в водных извлечениях из сырья определяли по способности данного соединения восстанавливать окрашенную форму 2,6-дихлорфенолиндофенола, превращая его в бесцветное состояние [6].

Для определения содержания каротина в сырье растения проводили экстракцию его петролей-ным эфиром с последующим фотометрическим изменением окраски на КФК-2 относительно стандартного раствора [10].

Для количественного определения суммы токоферолов в растительных образцах использовали метод микроколоночной высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе марки ЬС-2010 [10].

Результаты исследования. Ранее в шалфее степном обнаружен ряд веществ, многие из которых идентичны соединениям в шалфее су-хостепном [11].

В результате исследований ЛРС шалфея сухо-степного нами обнаружены флавоноиды, таниды, фенолокислоты, аскорбиновая кислота, каротин и токоферол, относимые к низкомолекулярным антиоксидантам.

Исследование водно-спиртовых экстрактов шалфея сухостепного методом двумерной хроматографии на бумаге показало, что флавоноидный комплекс tesquicola включает не менее 11 веществ, 7 из которых являются флавоноидами и 4 фенолкарбоновыми кислотами (табл. 1, рис. 1). Вещество 4 (КГ 0,35/0,26) по флюоресценции в УФ-свете и значению КГ в сравнении со стандартным образцом идентифицировано как сколимозид. Вещество 5 (КГ 0,41/0,18) идентифицировано как апигенина-7-глюкуронид. Вещество 6 (КГ 0,45/0,29) идентифицировано как цинарозид, вещество 7 - как хризориол-7-глюкуронид (КГ 0,54/0,39).

1. Компонентный состав и характеристика полифенолов: флавоноидов и фенолокислот Salvia tesquicola

№ Rf Окраска Класс вещества

БУВ 4:1:2 15%-ный ацетат УФ УФ+ЫН3 AlCl3 р-в Гепфнера

1 0,13 0,01 фиолетовая бледно-жёлтая флавоноид

2 0,17 0,05 фиолетовая бледно-жёлтая флавоноид

3 0,24 0,08 розовая жёлтая бледно-жёлтая флавоноид

4 0,35 0,26 жёлтая жёлтая флавоноид

5 0,41 0,18 фиолетовая жёлтая жёлтая флавоноид

6 0,45 0,29 фиолетовая жёлтая ярко-жёлтая флавоноид

7 0,54 0,39 фиолетовая бледно-жёлтая флавоноид

8 0,62 0,60 ярко-голубая бледно-голубая оранжево-коричневая фенолокислота

9 0,66 0,69 бледно-голубая голубая фенолокислота

10 0,68 0,79 бледно-голубая голубая оранжево-коричневая фенолокислота

11 0,73 0,84 бледно-голубая голубая фенолокислота

изучали методом двумерной хроматографии на бумаге марки РШгакРК-1 (ФРГ) в системах н-бутанол - уксусная кислота - вода (4:1:2) в первом и 15%-ная уксусная кислота - во втором направлении [7 - 9]. Количественное определение суммы флавоноидов проводили методом дифференциальной спектрофотометрии по реакции комплексообразования с алюминия хлоридом и ацетатом натрия в пересчёте на цинарозид на спектрофотометре СФ-2000, в кювете с толщиной слоя 10 мм при длине волны 388 нм [8].

Количественные значения суммы фенолкарбо-новых кислот определяли перманганатометриче-ским методом [5, 6, 9]. Содержание окисляемых веществ (танидов и фенолкарбоновых кислот) устанавливали перманганатометрическим методом в пересчёте на танин по общепринятой методике [5, 6, 9].

Рис. 1 - Хроматограмма извлечений Salvia tesquicola:

тёмной окраской выделены пятна флавоноидов; светлой - пятна фенолкарбоновых кислот

2. Содержание антиоксидантов в образцах травы Salvia tesquicola (X±Sx)

Действующее вещество Окрестности п. Камен-ноозёрное на остепнённом пойменном лугу Пойма р. Урала в районе г. Оренбурга, зона отдыха горожан Санитарно-защитная зона Оренбургского газоперерабатывающего завода, район полигона

Флавоноиды, % на абс. сух. вес. 3,77±0,10 2,67±0,09 3,46±0,09

Фенолкарбоновые кислоты, % на абс. сух. вес. 2,22±0,15 2,06±0,15 2,21±0,16

Таниды, % на абс. сух. вес. 4,65±0,22 4,15±0,14 5,22±0,15

Аскорбиновая кислота, мг/% на абс. сух. вес. 73,5±1,5 79,5±1,2 91,9±0,9

Токоферол, уи % на абс. сух. вес. 8,05±0,09 7,20±0,09 12,12±0,09

Каротиноиды, % на абс. сух. вес. 19,9±0,4 37,01±0,3 64,03±0,3

Фенолкарбоновые кислоты обнаруживали по характерному сине-голубому свечению в УФ-свете, по реакциям с реактивом Гепфнера и 3%-ным спиртовым раствором хлорида окисного железа [6]. Вещество 8 (Rf0,62/0,60) идентифицировано как галловая кислота. Вещество 10 (Rf 0,68/0,79) совпадает со значениями, установленными для п-кумаровой кислоты. Вещество 11 (Rf 0,73/0,84) идентифицировано как кофейная кислота (табл. 1, рис. 1).

Отождествление флавоноидов с достоверными образцами веществ проводили также с использованием спектрального анализа на спектрофотометре APEL AP-101 (Япония) после элюирования индивидуальных веществ с хроматограмм метанолом. УФ-спектры нейтральных растворов позволили с высокой степенью достоверности идентифицировать цинарозид (лютеолин-7-гликозид) максимумы поглощения: 350 нм (1 полоса), 255 нм, 267 нм (2 полоса). Для второго выделенного вещества в первой полосе максисум поглощения составил 356 нм, а во второй (коротковолновой) - 254 и 268 нм, что идентично константам лютеолина.

Фенолкарбоновые кислоты также были элюированы с хроматограмм с последующим определением максимумов поглощения в УФ -области. При исследовании первого вещества (Rf 0,66/0,69) наблюдали две полосы поглощения -325 нм и 295 нм, что совпадает со спектрами достоверного образца кофейной кислоты. Для второго вещества (Rf 0,73/0,84) полосы поглощения отмечены в длинноволновой области при 323 - 325 нм, а в коротковолновой - 240 и 265 нм, что совпадает с аутентичными образцами хлорогеновой кислоты.

Для количественного определения суммы фла-воноидов применяли метод дифференциальной спектрофотометрии при длине волны X = 388 нм в качестве аналитической [5]. Максимум поглощения полифенольного комплекса S. tesquicola с 2%-ным раствором алюминия (III) хлорида наблюдается при длине волны 388±2 нм [5].

Содержание флавоноидов в образцах ЛРС S. tesquicola из различных мест произрастания

варьирует в пределах от 2,67 до 3,77 %. Содержание фенолкарбоновых кислот в исследуемых образцах составляет от 2,06 до 2,22 % (табл. 2). Извлечения S. tesquicola характеризуются также высоким содержанием танидов (4,15 - 5,22 %), аскорбиновой кислоты (73,5 - 91,9 мг/%), токоферола (7,2 - 12,12 мг/%) и каротинов (19,9 - 64,03 мг/%).

Выводы. На основании проведённого исследования можно утверждать, что сырьё (трава) шалфея сухостепного (Salvia tesquicola), собранного в Оренбургской области, содержит значительное количество флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, танидов, каротиноидов, токоферола и аскорбиновой кислоты.

Флавоноидный комплекс Salvia tesquicola представлен 11 веществами, 4 из которых являются фенолокислотами и 7 относятся к группе флавоноидов.

В траве S. tesquicola идентифицированы цинарозид, кверцетин, лютеолин, апигенина-7-глюкуронид, хлорогеновая кислота, кофейная кислота, феруловая кислота.

Учитывая высокое содержание низкомолекулярных антиоксидантов в траве S. tesquicola, собранной в экологически чистой зоне и имеющей широкое распространение на территории России и Южного Урала, указанное растение следует рассматривать как перспективный вид лекарственного растительного сырья, необходимого для использования в современной фитотерапии.

Литература

1. Байкова Е.В., Королюк Е.А., Ткачев А.В. Компонентный состав эфирных масел некоторых видов рода Salvia L., выращенных в условиях Новосибирска (Россия) // Химия растительного сырья. 2002. № 1.

2. Млечко Е.А., Сагалаев В.А. Гигиеническая оценка влияния средства для полоскания полости рта на основе эфиромас-личного растения шалфея сухостепного Salviatesquicola Klok. et Pobed. (Lamiaceae) // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. 2013. Т. 15. №. 3 - 2.

3. Deutschen Arzneimittel-Codex. Stuttgart, 1997, P. 192.

4. Регистр лекарственных средств России. РЛС Аптекарь. Вып. 9. М.: РЛС, 2007.

5. Государственная фармакопея СССР: Вып. 1. Общие методы анализа / МЗ СССР. 11-е изд., доп. М.: Медицина, 1989. 399 с.

6. Гусев Н.Ф. Биологические особенности и перспективы использования растений рода Veronica L. (сем. Scrophulariaceae Juss.) лесостепного и степного Предуралья: дис. ... д-ра биол. наук. Оренбург, 2010. 450 с.

7. Хайдукова Е.В., Лесиовская Е.Е., Теслов Л.С. Сравнительное фармакологическое исследование сухих экстрактов из надземной части Salviatesquicola К1ок. й РоЬе^ и из листьев оЛрагшИз Ь. //Растительные ресурсы. 2003. Т. 39. №. 3. С. 122 - 133.

8. Ладыгина Е.Я. и др. Химический анализ лекарственных растений. М.: Высш. шк., 1983. 176 с.

9. Бандюкова В. А. Фенолокислоты растений их эфиры и гликозиды // Химия природных соединений. 1983. № 2. С. 271 - 275.

10. Скурихин В.Н., Шабаев С.В. Методы анализа витаминов А, Д, Е и каротина в кормах, биологических добавках и продуктах животноводства. М.: Изд.: Химия, 1996. 96 с.

11. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф., Кувакова А.Р. Изучение биологически активных веществ Salvia Stepposa // Вестник Новосибирского государственного университета. Серия: биология, клиническая медицина. 2014. Т. 12. № 3. С. 36 - 41.

Фитоценотическая приуроченность и морфометрические параметры растений Dianthus awaricus (CaryophyUaceae) в условиях Дагестана

РМ Османов, мл.н.с, ПМ. Галимова, аспирантка, ФГБУН ДагФИЦ Горный ботанический сад

Центральный Дагестан является районом распространения и развития сообществ нагорных ксерофитов [1]. Флористические связи в нагорных сообществах неизбежно приводят нас к Южному Закавказью и Передней Азии, что полностью согласуется с общей концепцией о центрах развития и последующих путях миграций в пределы Большого Кавказа переднеазиатских ксерофильных флор, получивших новый импульс к более молодому локальному формообразованию [2]. При этом Центральный Дагестан является одним из самых крупных центров эндемизма на всём Кавказе [3], характеризующийся большой сухостью климата, разнообразием эдафических условий, где сообщества нагорных ксерофитов местами поднимаются до 2000 м и более по склонам преимущественно южной экспозиции.

Наибольшего распространения ксерофитная растительность получила в Центральном, так называемом известняковом, Дагестане, где преобладают крутые и скалистые склоны, глубокие ущелья, которые в свою очередь резко контрастируют с обширными плато и хребтами с пологими и широкими сводами. В пределах известнякового Дагестана выделяют следующие основные типы растительных сообществ: горные бородачёвые степи, трагакантники, заросли кустарников и небольшие лесные массивы, различные полидоминантные сообщества травянистой растительности, в том числе отдельные фрагменты сообществ нагорных ксерофитов с участием эндемичных видов растений Дагестана и Восточного Кавказа [4 - 6].

В связи с вышесказанным целью исследования явилось выявление особенностей морфомет-рических параметров растений Dianthus awaricus Khar, (гвоздика аварская) в различных фитоце-нотических условиях Центрального Дагестана.

Материал и методы исследования. Объект изучения - гвоздика аварская (Dianthus awaricus Kharadze), эндемичный вид Восточного Кавказа, травянистый многолетник высотой 10 - 30 см; стебли одиночные или их несколько, простые, сизоватые; листья линейно-ланцетовидные, дли-

ной 2 - 4 см и шириной около 1 мм, острые, по краям шероховатые, при основании спаянные во влагалище длиной 2 - 3 мм; цветки одиночные на верхушке стеблей; чашечка продолговато-цилиндрическая, длиной около 20 мм; прицвет-ные чешуи - 6 - 8 шт., яйцевидные, оттянутые в короткое остроконечие, чуть длиннее середины чашечки; лепестки белые, по краю глубоко надрезанные. D. awaricus засухоустойчивый и светолюбивый вид, декоративен, культивируется в Горном ботаническом саду ДНЦ РАН. Цветение приходится на июль - август, в культуре цветёт со второго года жизни [7 - 9].

Представители рода Dianthus, в том числе Dianthus awaricus, являются эфиромасличными растениями (почки, листья, цветки, побеги).

В 2018 г. нами были исследованы две природные ценопопуляции Dianthus awaricus Khar. Первая ценопопуляция находится в Ботлихском районе, между Ботлих и Агвали, 820 м над ур. м., южн. склон, крутизна склона 35°, N 42°37'30'' E 46°8'37'' (на границе Ботлихского и Цумадинского районов). Вторая - в Гунибском районе на двух разных южных склонах Гуниб-ского плато (Верхний Гуниб), 1720 м над ур. м., южн. экспозиция, крутизна склона 30 - 40°, N 42°24'38'' E. 46°55'30'' (вблизи экспериментальной базы Горного ботанического сада) и 1800 м над ур. м., юго.-восточн. экспозиция, крутизна склона 40 - 50°, N 42°24'50'' E 46°54'52'' (каменистый склон над дорогой к тоннелю).

В результате исследования названных це-нопопуляций был собран гербарный материал. Сбор гербарного материала осуществлялся традиционным маршрутным методом. Маршрутный метод сочетался с методом закладки выборочных пробных площадок, где определяли видовой состав, проективное покрытие в процентах и проводили геоботаническое описание по классическим методикам. Флористический список составлялся на основании собственных исследований и литературных данных. Таксономическая принадлежность видов сверялась по «Конспекту флоры Кавказа» [7], «Конспекту флоры Дагестана» [5]. Сравнительный таксономический анализ проводился по общепринятым методам.

i Надоели баннеры? Вы всегда можете отключить рекламу.