CC BY
14УДК 615.275.4 https://doi.org/10.29296/25877313-2020-ll-03
© Коллектив авторов, 2020
ВЛИЯНИЕ ПЕКТИНОВЫХ ВЕЩЕСТВ,
ВЫДЕЛЕННЫХ ИЗ РАСТЕНИЙ РОДА СОССЮРЕЯ {SAUSSUREA DC.), НА ФУНКЦИОНАЛЬНУЮ АКТИВНОСТЬ АНТИГЕНПРЕЗЕНТИРУЮЩИХ КЛЕТОК
А.А. Лигачёва
к.б.н., Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (г. Томск) E-mail: vittelli@mail.ru Я.Е. Решетов
аспирант, кафедра фармацевтического анализа, Сибирский государственный медицинский университет (г. Томск) Е.Ю. Авдеева к.фарм.н., доцент,
Сибирский государственный медицинский университет (г. Томск) М.Г. Данилец
д.б.н., Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (г. Томск) Е.С. Трофимова
к.м.н., Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (г. Томск) Е.Ю. Шерстобоев
д.м.н., профессор, Научно-исследовательский институт фармакологии и регенеративной медицины имени Е.Д. Гольдберга, Томский национальный исследовательский медицинский центр Российской академии наук (г. Томск) М.В. Белоусов д.фарм.н., профессор,
Сибирский государственный медицинский университет (г. Томск)
Актуальность. Пектины являются макромолекулами, содержащими фрагменты линейных и разветвлённых полисахаридов. Их иммуномодулирующие свойства, возможные механизмы иммуностимулирующего и противовоспалительного действия в зависимости строения в последнее время активно изучаются.
Цель исследования. Определение взаимосвязи состава пектиновых веществ (ПВ), выделенных из растений рода Соссюрея (.Saussurea DC.), и способности активировать антигенпрезентирующие клетки.
Материал и методы. Пектиновые вещества получали диализом против воды из предварительно очищенной надземной части соссюреи спорной S. controversa DC. (SC), соссюреи иволистной S. salicifolia L. (SS) и листьев с черешками соссюреи Фролова S. frolovii Ledeb. (SF). Количественное определение белка проводили по методу Лоури. Содержание уроновых кислот определяли в реакции продуктов окисления углеводов с 3,5-диметилфенолом, молекулярно-массовые характеристики ПВ - методом высокоэффективной эксклюзионной хроматографии, моносахаридный состав - методом газовой хроматографии после полного кислотного гидролиза ПВ. NO-стимулирующие свойства ПВ исследовали на модели зрелых мышиных перитонеальных макрофагов при помощи реактива Грейса. Для определения примеси эндотоксина использовали антибиотик полимиксин В. Пролиферацию клеток изучали в МТТ-тесте.
Результаты. Выделенные ПВ являются арабиногалактоуронанами. Содержание уроновых кислот - 94-96%. Мажорный компонент ПВ SS и SF - галактоза, ПВ SC - арабиноза. Минорные остатки представлены рамнозой, ксилозой, маннозой (кроме SC) и глюкозой (кроме SC и SF). Все образцы имеют примесь белка в количестве 2,5-13%. Пектиновые вещества SF, SC и SS усиливали в 2-10 раз продукцию нитритов макрофагами в зависимости от концентрации веществ и вида растений; ПВ SF и SC во всех дозах и ПВ SS при 2 мкг/мл не влияли на пролиферацию клеток; ПВ SS в больших дозах снижали её в 1,2 раза. NO-стимулирующие свойства ПВ SC и SF обусловлены существенной примесью эндотоксина; ПВ SS имеют незначительное его содержание и проявляют наибольшее влияние на функциональную активность макрофагов.
Вывод. Пектиновые вещества из растений рода Соссюрея, содержащие в разной степени сопутствующую примесь белка и эндотоксина, обладают NO-стимулирующей активностью, которая зависит от вида растений и строения макромолекулы.
Ключевые слова: пектиновые вещества, S. controversa DC., S. salicifolia L, S. frolovii Ledeb., мономерный состав, макрофаги, оксид азота.
Для цитирования: Лигачёва А.А., Решетов Я.Е., Авдеева Е.Ю., Данилец М.Г., Трофимова Е.С., Шерстобоев Е.Ю., Белоусов М.В. Влияние пектиновых веществ, выделенных из растений рода Соссюрея (Saussurea DC.), на функциональную активность антигенпрезентирующих клеток. Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии. 2020;23(11): 16-21. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-ll-03
Пектины являются основным компонентом клеточной стенки растений, и представляют собой макромолекулы, содержащие фрагменты линейных и разветвлённых полисахаридов, таких как гомога-лактуронан, рамногалактуронан, ксилогалактуронан и др. Благодаря структурной особенности пектины проявляют разнообразную биологическую активность, снижают уровень холестерина, обладают ан-тиоксидантными, антибактериальными, противораковыми и иммунотропными свойствами. Показано, что пектины, содержащие более 80% остатков га-лактуроновой кислоты, ингибируют секреторную и антителообразующую активность макрофагов, снижают эффективность реакции гиперчувствительности замедленного типа, усиливают фагоцитоз [1].
Рядом авторов выявлено, что маннан, арабино-галактан II типа, рамногалактуронан I и II типов, выделенные из различных растительных объектов, влияют на про- и противовоспалительные свойства макрофагов мышей, как снижая продукцию воспалительных цитокинов (ТЫ Р-а и 1Ь-1(3) и медиатора воспаления оксида азота (N0) [2], так и значительно увеличивая клеточный индекс иммунокомпе-тентных органов (селезёнки и тимуса) и активность макрофагов, усиливая фагоцитоз и секрецию цитокинов (1Ь-2,1Ь-6, ТЫ Р-а и 1Ш-у) [3].
В последнее время активно изучаются имму-номодулирующие свойства растительных пектинов, возможные механизмы их иммуностимулирующего и противовоспалительного действия в зависимости от строения пектинов.
Цель исследования - определение взаимосвязи состава пектиновых веществ (ПВ), выделенных из растений рода Соссюрея (Ъаштгеа ОС ), и способности ПВ активировать антигенпрезентирующие клетки.
МАТЕРИАЛ И МЕТОДЫ
Надземную часть соссюреи спорной соШго-\ersa БС. (8С), соссюреи иволистной яаИа/оИа Ь. (88) и листья с черешками соссюреи Фролова /го1оуИ Ьес1еЬ. (8Б) заготавливали в фазу цветения на территории Республики Хакасия в окрестностях с. Ефремкино. Сухой растительный материал с содержанием влаги не более 8%, измельчённый до размера частиц 1-3 мм, депигментиро-вали хлороформом в аппарате Сокслета при нагревании, затем последовательно настаивали в этилацетате 24 ч (п=2), в 96%-ном этаноле 24 ч (п=3), удаляя фенольные компоненты [4]. Полученный шрот экстрагировали 0,7%-ным раствором
аммония оксалата (1:65, 70 °С, 5 ч). Экстракт концентрировали, прибавляли 96%-ный этанол (1:4) при перемешивании на магнитной мешалке и настаивали в течение 12 ч при комнатной температуре. Пектиновые вещества отфильтровывали, промывали 96%-ным этанолом, очищали от белка по методу Севага [5], диализовали против воды в течение 30 ч и лиофилизировали. Сбор растительного материала, выделение ПВ осуществляли сотрудники кафедры фармацевтического анализа ФГБОУ ВО СибГМУ Минздрава России (г. Томск).
Количественное определение белка проводили методом Лоури с предварительным осаждением (ОФС. 1.2.3.0012.15 - метод 2 В), используя градуи-ровочный график, построенный для растворов бычьего сывороточного альбумина [6]. Содержание уроновых кислот (UA) определяли на спектрофотометре UNICO 2800 (США), измеряя при длинах волн 400 и 450 нм в реакции продуктов окисления углеводов с 3,5-диметилфенолом в присутствии концентрированной серной кислоты, с использованием градуировочного графика, построенного для растворов галактуроновой кислоты [7].
Молекулярно-массовые характеристики полученных ПВ устанавливали методом высокоэффективной эксклюзионной хроматографии в сравнении с растворами стандартных образцов декстранов (С = 1 мг/мл) с Mw 15, 40, 60, 90, 110, 250 и 500 кДа («Sigma-Aldrich», Германия) [8]. Коэффициент гетерогенности (Mw/Mn) рассчитывали как отношение средневесовой (Mw) к среднечисленной (Мп) молекулярной массе полисахаридов. Моносахарид-ный состав определяли методом газовой хроматографии после полного кислотного гидролиза ПВ 2 М раствором трифторуксусной кислоты; моносахариды восстанавливали до альдитолов с последующим ацетилированием. Для количественного расчёта содержания моносахаридов в качестве внутреннего стандарта использовали миоинозитол. Идентификацию ацетатов альдитолов соответствующих моносахаридов проводили на хроматографе Varían 450-GC («Varían», США), оборудованном пламенно-ионизационным детектором с использованием капиллярной колонки VF-5 MS («Varían», США; 0,25 мм, 30 м); анализ выполняли в температурном режиме от 175 °С (1 мин) до 250 °С (2 мин) со скоростью увеличения температуры 3 °С/мин.
NO-стимулирующие свойства выделенных ПВ изучали в лаборатории иммунофармакологии НИИФиРМ им. Е.Д.Гольдберга Томского НИМЦ на мышах-самцах линии C57BL/6 в возрасте 8-10
недель. Манипуляции с грызунами проводили в соответствии с принципами Европейской конвенции о защите позвоночных животных (Страсбург; ETS № 123). Зрелые макрофаги (3,0* Ю6 клеток/мл), полученные из перитонеального экссудата, обработанного антителами, специфическими к макрофагальным рецепторам Anti-Mouse F4/80 Antibody, с помощью набора EasySep™ Biotin Positive Selection Kit («Stemcell Technologies»), культивировали (37 °С, 5% СО 2 и 100% влажность) в полной культуральной среде (RPMI 1640 («Sigma»), 10% ЭТС («Hyclone»), 20 мМ HEPES («Sigma»), 0,05 мМ 2-меркаптоэтанола («Sigma»), 50 мкг/мл гентамицина («Sigma»), 2 мМ L-глюта-мина («Sigma»)) в плоскодонных 96-луночных планшетах в отсутствии каких-либо веществ (контроль) и в присутствии различных концентраций ПВ и 1 мкг/мл липополисахаридов (ЛПС) (серотип 0111:В4, «Sigma»). Для определения примеси эндотоксина исследуемые образцы предварительно в течение 1 ч инкубировали с антибиотиком поли-миксином В («InvivoGen», США) - 50 мкг/мл, затем вносили клетки. Через 48 ч спектрофотомет-рически на автоматическом анализаторе Chem Well®Combo при длине волны 540 нм определяли в супернатанте клеток содержание нитритов, смешивая их с эквивалентным объёмом реактива Грейса, в лизате - пролиферацию в МТТ-тесте, добавляя в лунки за 4 ч до окончания инкубирования 3-[4,5-dimethylthiazol-2-yl]-2,5-diphenyltetrazo-lium bromide («Sigma») в конечной концентрации 200 мкг/мл, растворяя осадок диметилсульфокси-дом («Sigma») [4]. Концентрацию нитритов рассчитывали по калибровочной кривой, построенной с использованием стандартных растворов нитрита
натрия. Пролиферацию клеток оценивали в условных единицах оптической плотности. Полученные результаты обрабатывали с помощью пакета статистических программ 81айзйса 8,0.
РЕЗУЛЬТАТЫ И ОБСУЖДЕНИЕ
Известно, что состав ПВ, соотношение звеньев моносахаридных остатков, молекулярная масса могут колебаться не только в зависимости от рода растений, но и в пределах одного вида в зависимости от условий выделения [9]. Пектиновые вещества, выделенные из яаИа/оИа, Б. соМгоуегяа и /го/омш, представляют собой белую пористую массу, с выходом 11,31±0,72, 10,90±0,94 и 10,52±1,58% соответственно в пересчёте на абсолютно сухое сырье (табл. 1).
В составе ПВ всех исследуемых растений обнаружено 94-96% уроновых кислот, что свидетельствует об их преобладании в составе ПВ. При исследовании моносахаридного состава выявлено, что мажорным компонентом ПВ, выделенных из 88 и ЗБ, является галактоза, а из 8С - арабиноза. Пектиновые вещества 88 обладают наиболее разнообразным моносахаридным составом, в котором остатки рамнозы, арабинозы, ксилозы, маннозы и глюкозы являются минорными компонентами и соотношение галактозы и арабинозы составляет 1,5:1. Набор моносахаридных остатков в ПВ 8С и 8Б характеризуется отсутствием маннозы, в ПВ 8Б - ещё и ксилозы, а соотношение галактозы и арабинозы ПВ 8С - 1:2 и ПВ 8Б - 1,2:1. Полученные результаты позволяют определить данные образцы как арабиногалактоуронаны. В литературе отмечается значительная роль ковалентно связанных ас-социатов арабиногалактанов с протеинами [10].
Таблица 1. Характеристика пектиновых веществ, выделенных из S. controversa, S. salid folia и S. frolovii (n=3, p=0,95)
Состав ПВ S. salicifolia S. controversa S. frolovii
Моносахара, масс%:
рамноза 0,31 0,42 0,43
арабиноза 0,69 1,87 1,07
ксилоза 0,15 0,05 -
манноза 0,13 - -
глюкоза 0,28 0,12 0,19
галактоза 1,03 0,86 1,34
Уроновые кислоты, масс% 95,42±0,17 94,73±0,26 95,83±0,21
Белок, масс% 3,55±0,11 2,51±0,14 12,92±0,18
Mw, кДа 1761,8 1430,8 832,3
Мп, кДа 153,4 91,9 77,:3
Mw/Mn 11,5 15,6 10,8
Выход, % 11,31±0,72 10,90±0,94 10,52±1,58
Все исследуемые образцы также содержат примесь белка, не удаляющуюся по методу Сева-га: ПВ 88 - 3,55±0,11%, ПВ 8С - 2,51±0,14% и ПВ 8Б - 12,92±0,18%. Пектиновые вещества 88 и 8С характеризуются достаточно высокой средневесо-вой молекулярной массой - 1761,8 и 1430,8 кДа соответственно, а ПВ 8Б более низкой - 832,3 кДа.
Показано, что пектиновые вещества, выделенные из 8Б, 8С и 88, усиливают в 2-10 раз способность перитонеальных макрофагов продуцировать оксид азота, по сравнению с интактными клетками, культивированными без добавления каких-либо
Обработка ЛПС и ПВ, выделенных из 8Б и 8С, полимиксином В - блокатором эндотоксина - приводила к снижению продукции нитритов клетками в 2-3,5 раза, по сравнению с аналогичным показателем без его добавления, а в минимальных концентрациях ПВ - к снижению до уровня макрофагов, которые культивировали только с антибиотиком. Относительно ЛПС в культуре клеток в присутствии полимиксина В концентрация нитритов была ниже в 2-3 раза ПВ 8Б и 8С в дозах 2 и 20 мкг/мл, при 100 мкг/мл продукция нитритов была соответственно в 2 и 1,3 раза выше. Полученные результаты свидетельствуют о наличии существенной примеси эндотоксина в этих образцах.
N0-стимулирующая активность ПВ, полученных из 88, в дозе 2 мкг/мл после обработки их блокатором эндотоксина также снижалась в 2,2 раза относительно аналогичного показателя без его добавления, но при этом в 5,6 раза превышала значения контроля (макрофаги без добавления веществ,
веществ (контроль), в зависимости от концентрации исследуемых веществ и вида растений (табл. 2). Причём активирующие свойства ПВ 8Б и 8С в концентрации 100 мкг/мл, а ПВ 88 - 20 и 100 мкг/мл, были в среднем в 1,2 раза выше стимулирующих свойств ЛПС - стандартного активатора макрофагов. Пектиновые вещества 8Б, 8С во всех дозах, а ПВ 88 в дозе 2 мкг/мл, не оказывали влияния на пролиферацию макрофагов, т.е. не проявляли цитотоксических свойств, тогда как ПВ 88 в дозах 20 и 100 мкг/мл снижали пролиферацию макрофагов по сравнению с контролем в 1,2 раза.
но с полимиксином В) и в 1,6 раза - ЛПС-сти-мулированного уровня, а в дозах 20 и 100 мкг/мл антибиотик не влиял на изучаемый показатель, что позволяет сделать вывод о незначительной примеси эндотоксина в полученном образце ПВ 88.
Таким образом, пектиновые вещества, экстрагированные водой из предварительно очищенного сырья растений рода Соссюрея, содержащие в разной степени сопутствующую примесь белка и эндотоксина, обладают ЫО-стимулирующсй активностью, которая зависит от вида растений и строения макромолекулы, и являются перспективными субстанциями для дальнейшего изучения химического состава, биологической активности с целью использования в медицине, ветеринарии, фармацевтической и косметической промышленности.
ВЫВОДЫ
1. Пектиновые вещества, выделенные из растений рода Соссюрея, представлены преимуще-
Таблица 2. Влияние пектиновых веществ, выделенных из растений рода Сосюрея, на продукцию оксида азота и пролиферацию перитонеальных макрофагов интактных мышей линии С57В1./6, (Х±т)
Исследуемое вещество Концентрация, мкг/мл Концентрация нитритов, мкМ Пролиферация, у.е. оптической плотности
без полимиксина В с полимиксином В
Среда (контроль) - 4,37±0,15 2,13±0,13» 458±5
ЛПС 0,1 28,17±0,47* 7,45±0,28** 416±Ю
ПВ ББ 2 26,10±0,93* 11,92±1,81**" 406±12
20 32,53±1,67*" 34,97±0,48*" 377±13*
100 41,73±0,50*" 43,62±0,26*" 379±12*
ПВ БС 2 8,51±1,50*" 2,40±0,13" 468±19
20 17,64±1,34*" 3,96±0,36*" 456±11
100 32,97±0,28*" 9,34±0,48**" 434±8
ПВ ЭР 2 6,67±0,19*" 2,\\±0,62-т 407±18
20 18,21±0,62*" 5,75±0,20**" 427±14
100 35,07±0,41*" 15,80±0,97**" 430±12
Примечание: *- различия показателя с контролем достоверны, р< 0,05; • - различия показателя с инкубацией без полимиксина достоверны,р<0,05; ■ - различия показателя с ЛПС достоверны,р<0,05; п=5.
ственно арабиногалактоуронанами, но имеют особенности строения для каждого вида. Содержание уроновых кислот в исследуемых пектиновых веществах составляет 95,42±0,17% (S. salicifolia), 94,73±0,26% (S. controversa) и 95,83±0,21% (.S'. frolowii). Мажорными компонентами всех растений являются звенья галактозы и арабинозы. Минорные остатки представлены рамнозой, ксилозой, маннозой (за исключением S. controversa) и глюкозой (за исключением S. controversa и S. frolowii). Все образцы имеют примесь белка 3,55±0,11% (ПВ SS), 2,51±0,14% (ПВ SC) и 12,92±0,18% (ПВ SF).
2. Выделенные из S. salicifolia, S. controversa и S. frolowii пектиновые вещества обладают способностью усиливать продукцию оксида азота антигенпрезентирующими клетками, превышающей эффект стандартного активатора макрофагов - липолисахарида. NO-стимулиру-ющие свойства ПВ, полученных из S. controversa и S. frolowii, обусловлены существенной примесью эндотоксина. Пектиновые вещества S. salicifolia имеют незначительную примесь эндотоксина и оказывают наибольшее влияние на функциональную активность анти-генпрезентирующих клеток.
ЛИТЕРАТУРА / REFERENCES
1. Popov S. V., Ovodov Yu.S. Polypotency of the Immunomodulatory Effect of Pectins. Biochemistry. 2013; 78 (7): 823-835.
2. Bezerra L.I., CaillotA.R.C., PalharesL.C.G.F., et al. Structural characterization of polysaccharides from Cabernet Franc,
Cabernet Sauvignon and Sauvignon Blanc wines: Antiinflammatory activity in LPS stimulated RAW 264.7 cells. Carbohydr. Polym. 2018; 186: 91-99.
3. Niu Y., Dong J., Jiang H., et al. Effects of Polysaccharide from Malus halliana Koehne Flowers in Cyclophosphamide Induced Immunosuppression and Oxidative Stress on Mice [Electronic resourcel. Oxid. Med. Cell. Longev. 2020; 10. Article ID 1603735. Access mode: httpsV/doi.org/lO.l 155/2020/1603735.
4. Решетов Я.Е. Лигачёва A.A., Авдеева ЕЮ. и др. Полисахариды трёх видов Saussurea DC. (S. controversa, S. salicifolia, S. frolovii): выделение, характеристика и влияние на NO-продуцирующие свойства макрофагов. Химия растительного сырья. 2019; 4: 77-85 (Reshetov Ja.E. Ligachjova А.А., Avdeeva E.Ju. i dr. Polisaharidy trjoh vidov Saussurea DC. (S. controversa, S. salicifolia, S. frolovii): vydelenie, harakteristika i vlijanie na NO-pro-ducirujushhie svojstva makrofagov. Himija rastitel'nogo syr'ja. 2019; 4: 77-85 (InRuss.)).
5. LiX., Zhao R., Zhou H.L., etal. Deproteinization of polysaccharide from the Stigma Maydis by Sevag Method. Adv. Mat. Res. 2012; 340: 416^20.
6. Государственная фармакопея Российской Федерации. В 3-х томах. Т. 2. МЗРФ. XIII изд. М.: ФЭМБ, 2015; 1003 с. (Gosudarstvennaja farmakopeja Rossijskoj Federacii. V 3-h tomah. T. 2. MZRF. XIII izd. M.: FJeMB, 2015; 1003 s. (In Russ.))
7. Dubois M., Gilles K.A., Hamilton J.K., et al. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 1956; 28: 350-356.
8. Rovkina K.I., Krivoshchekov S.V., Guryev A.M., etal. Water-soluble polysaccharides of Alfalfa (Medicago sativa (Fabace-ae)) of flora of Krasnoyarsk krai. Rus. J. Bioorg. Chem. 2018; 44 (7): 854-859.
9. Clarcke A.E., Anderson R.L., Stone B.A. Form and function of arabinogalactans and arabinogalactan-proteins. Phytochemist-ry. 1979; 18: 521-540.
10. Jose-EstanyolM, Puigdomenech P. Plant cell wall glycoproteins and their genes. Plant Physiol. Biochem. 2000; 38 (1-2): 97-108.
Поступила 3 августа 2020 г.
THE PLANTS WATER-SOLUBLE PECTIN ISOLATED
FROM GENUS SAUSSUREA DC. ENHANCE FUNCTIONAL ACTIVITY
OF ANTIGEN-PRESENTING CELLS
© Authors, 2020 A.A. Ligacheva
Ph.D.(Biol.), Goldberg Research Institute of Pharmacology and Regenerative Medicine, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences (Tomsk) E-mail: vittelli@mail.ru Y.E. Rechetov
Post-graduate Student, Department of Pharmaceutical Analysis, Siberian State Medical University (Tomsk) E.Yu. Avdeeva
Ph.D. (Pharm.), Associate Professor, Siberian State Medical University (Tomsk) M.G. Danilets
Dr.Sc. (Biol.), Goldberg Research Institute of Pharmacology and Regenerative Medicine, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences (Tomsk) E.S. Trofimova
Ph.D. (Med.), Goldberg Research Institute of Pharmacology and Regenerative Medicine, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences (Tomsk)
E.Yu. Sherstoboev
Dr.Sc. (Med.), Professor, Goldberg Research Institute of Pharmacology and Regenerative Medicine, Tomsk National Research Medical Center, Russian Academy of Sciences (Tomsk) M.V. Belousov
Dr.Sc. (Pharm.), Professor, Siberian State Medical University (Tomsk)
Relevance. Pectins are macromolecules containing fragments of linear and branched polysaccharides. Their immuno-modulating properties, possible mechanisms of immunostimulating and anti-inflammatory action, depending on the structure, have been actively studied recently.
Purpose of the study. Determination of the relationship between the composition of pectin substances (PS) isolated from plants of the genus Saussurea (DC.) and the ability to activate antigen-presenting cells.
Material and methods. PS was obtained by dialysis against water from a previously purified aerial part of the S. controversa DC. (SC), S. salicifolia L. (SS) and leaves with petiolesof the S. frolovii Ledeb. (SF). Protein was quantified by the Lowry method. The content of uronic acids was determined in the reaction of carbohydrate oxidation products with 3,5-dimethylphenol. Molecular weight characteristics - by high-performance exclusion chromatography. Monosaccharide composition - by gas chromatography after complete acid hydrolysis of PS. NO-stimulating properties of PS were studied in a model of mature murine peritoneal macrophages using the Grace reagent. To determine the endotoxin impurity, the antibiotic polymyxin B was used. Cell proliferation was studied in the MTT test.
Results. The isolated PSs are arabinogalactouronans. The content of uronic acids is 94-96%. The major component of PV SS and SF is galactose, PS SC is arabinose. Minor residues are represented by rhamnose, xylose, mannose (except for Sc), and glucose (except for SC and SF). All samples have a protein impurity of 2,5-13%. Pectin substances SF, SC, and SS increase nitrite production by macrophages by 2-10 timesdepending on the concentration of substances and plant species. PS SF and SC at all doses, and PS SS at 2 pg/ml did not affect cell proliferation. Pectin substances SS in high doses reduced it by 1,2 times. The NO-stimulating properties of PS SC and SF are due to the significant endotoxin impurity. PS SS have an insignificant content and have the greatest effect on the functional activity of macrophages.
Conclusion. Pectin substances from plants of the genus Saussurea, containing in varying degrees a concomitant admixture of protein and endotoxin, exhibit NO-stimulating activity, which depends on the plant species and the structure of the macromolecule.
Key words: pectin substances, S. controversa DC., S. salicifolia L., S. frolovii Ledeb., monomer composition, macrophages, nitric oxide.
For citation: Ligacheva A.A., Rechetov Y.E., Avdeeva E.Yu., Danilets M.G., Trofimova E.S., Sherstoboev E.Yu., Belousov M.V. The plants water-soluble pectin isolated from genus Saussurea DC. enhance functional activity of antigen-presenting cells. Problems of biological, medical and pharmaceutical chemistry. 2020^23(11): 16-21. https://doi.org/10.29296/25877313-2020-ll-03
Федеральное государственное бюджетное научное учреждение «Всероссийский научно-исследовательский институт лекарственных и ароматических растений»
приглашает к сотрудничеству фармпроизводителей и сельхозпредприятия для совместного продвижения наших научных разработок. Мы предлагаем лекарственные фитопрепараты к производству и агротехнологии лекарственных и ароматических культур для выращивания в различных регионах России
Тел. контакта: 8(495)388-55-09; 8(495)388-61-09; 8(495)712-10-45 Fax: 8(495)712-09-18 e-mail: vilarnii.ru www.viiarnii.ru
