Фитохимическое исследование Veronica anagalloides Guss. Южного Урала

Фитохимическое исследование Veronica anagalloides Guss. Южного Урала

Н.Ф. Гусев, д.б.н., профессор, ФГБОУ ВО Оренбургский ГАУ; О.Н. Немерешина, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГМУ; В.В. Трубников, к.т.н, филиал ФГБОУ ВО РГУ нефти и газа (НИУ) в г. Оренбурге

По результатам многочисленных исследований известно [1, 2], что лекарственное растительное сырьё (ЛРС) видов вероника (Veronica L.) семейства норичниковых (Scrophulariaceae) содержит комплекс биологически активных веществ и микроэлементов. Ряд видов рода широко применяются в современной фитотерапии и кулинарии стран Европы и Азии. В частности, в европейских странах широко применяется ЛРС таких видов, как вероника лекарственная (Vemnica officinalis), в. седая (V. incаж), в. дубравная (V. chamaedrys) и некоторые другие [2, 3].

Исходя из принципа наследования признаков в потомстве следует, что ботанически родственные виды могут вырабатывать и накапливать идентичные по строению или сходные действующие вещества, а препараты из сырья этих видов проявляют подобное фармакологическое действие [4]. Кроме того, взятый для исследования вид — вероника ложноключевая (Veronica anagalloides Guss.) в химическом отношении изучен недостаточно, особенно на региональном уровне.

Поэтому целью исследования стал фитохи-мический анализ лекарственного растительного сырья (ЛРС) Veronica anagalloides Guss. (трава), произрастающей в степной зоне Южного Урала (в пределах Оренбургского Предуралья) и являющейся потенциальным источником природных биологически активных веществ (БАВ).

Материал и методы исследования. Вероника ложноключевая (Veronica anagalloides) — многолетнее (реже однолетнее) травянистое растение с прямостоячим плотным стеблем высотой 12—30 см. Листья растения простые, сидячие, супротивные с полустеблеобъемлющим сердцевидным основанием, ланцетные, заострённые, цельнокрайние, длиной около 2,5 см и шириной до 7 мм. Соцветия (боковые пазушные кисти) выходят из пазух супротивных, преимущественно верхних листьев. Чашечка и венчик имеют строение, характерное для видов Veronica L. Венчик 2—3 мм в диаметре, бледно-голубого или грязно-фиолетового цвета с тёмными полосками. Длина плода-коробочки составляет 2—2,5 мм, ширина — 1—1,5 мм. Семена мелкие, округлые, гладкие, плоские, выпуклые [5].

Вероника ложноключевая встречается в Оренбургской области на отмелях и наносах, по берегам водоёмов и на солонцеватых лугах в лесостепной зоне [6]. В России вид распространён в Причерноморье, на Нижнем Дону и Нижней Волге, в

Волжско-Камском бассейне, в предгорьях Кавказа и на юге Западной Сибири [5]. Veronica anagalloides произрастает также в Средней и Атлантической Европе, в Средней и Малой Азии, в Индии и Северной Америке [5, 6].

Растительное сырьё (трава), необходимое для исследования, было собрано нами в период цветения растения в различных местообитаниях — в степной и сухостепной подзонах Оренбургского Предуралья (табл. 1).

Содержание биологически активных веществ изучали методами, принятыми для анализа лекарственного растительного сырья [7—10]. Содержание иридоидов в сырье (траве) определяли методом хроматографии на бумаге марки Filtrak FN-1 (Германия) в системе н-бутанол — уксусная кислота — вода в соотношении 4:1:5. Детектирование иридоидов на хроматограммах осуществляли путём просматривания в видимом и УФ-свете до и после обработки хромогенными реактивами. В качестве хромогенного реактива применяли 1-процентный спиртовый раствор пара-диметил-амино-бензальдегида в присутствии соляной кислоты.

Для определения качественного состава флаво-ноидов и фенолкарбоновых кислот исследуемого ЛРС применяли метод двумерной хроматографии на бумаге марки Filtrak FN-1 в системах н-бутанол — уксусная кислота — вода (соотношение 4:1:5) в первом направлении и 15-процентная уксусная кислота — во втором направлении. В качестве хромогенных реактивов использовали спирто-вый раствор алюминия хлорида и реактив Гепф-нера [2, 7, 9].

Результаты исследования. Предварительное исследование с использованием пробирочных реакций [7] показало, что основными группами биологически активных веществ в ЛРС исследуемого вида являются флавоноиды, таниды и иридоиды (табл. 1).

Поэтому на следующем этапе было изучено содержание и идентификация флавоноидов и иридоидов в сырье Veronica anagalloides (табл. 2—4).

Флавоноиды — растительные фенольные соединения, структурную основу которых составляют 2 бензильных кольца (А и В), соединённых друг с другом гетероциклическим пираном или пироном (кольцо С). В зависимости от особенностей структуры флавоноиды подразделяются на флавонолы, антоцианидины, флавоны, флавононы и халконы. Проведение цианидиновой реакции (проба Синода) позволило установить, что в исследуемом растении присутствуют флавоноиды группы флавона [7].

В растениях флавоноиды выполняют ряд важных функций, связанных с вопросами адаптации и защиты. В частности, они принимают участие

в пигментации, защите от грибов, насекомых, являются компонентами неферментативного звена антиокислительной защиты тканей. Помимо этого, применяемые флавоноидсодержащие препараты проявляют выраженные антиоксидантные, цито-протекторные, гепатозащитные, антигипоксиче-ские и многие другие эффекты.

По химической структуре иридоиды представляют собой производные циклопентаноидных монотерпенов [9]. Известно, что растения, содержащие иридоиды, широко применяются для улучшения пищеварения и повышения аппетита (аир, горечавка, одуванчик и др.), а также проявляют и другие виды фармакологической активности: антибиотическую (аукубин, плюмерицин, генциопикрозид), седативную и транквилизирующую (валепотриаты), гипотензивную, коронарно-расширяющую, спазмолитическую и антиаритмическую (олеуропеин), мочегонную (каталпозид, аукубин), гормональную (агнузид), желчегонную (аукубин). Обычно иридоиды содержатся в растениях совместно с эфирными маслами и слизями, обеспечивающими комплексное действие препаратов, изготовленных на основе растительного сырья [2].

Исследование растительного сырья Veronica anagalloides на содержание и идентификацию иридоидов проводили методом хромотографии на бумаге. При этом на хроматограммах (рис. 1) было обнаружено пять веществ иридоидной природы с Rf: 0,32; 0,53; 0,68; 0,93. При сравнении с аутентичными образцами три вещества были идентифицированы как аукубин (Rf 0,32), каталпозид (Rf 0,68) и одонтозид (Rf 0,77).

Методом двумерной хроматографии установлено, что полифенольный комплекс вероники ложноключевой включает не менее 13 веществ, 7 из которых являются флавоноидами и 6 — фе-нолкарбоновыми кислотами (рис. 2). Три вещества (пятна № 3, 4, 6), обнаруженные на хроматограммах в УФ-свете, имеют значительные размеры и являются основными флавоноидами. Вещество с Rf 0,42/0,26 по флюоресценции в УФ-свете и значению Rf в сравнении со стандартным образцом идентифицировано нами как цинарозид. Вещество Rf 0,59/0,35 идентифицировано как апигенина-7-глюкуронид. Вещество с Rf лю-теолин (Rf 0,84/0,08). Вещество с Rf 0,92/0,05 обнаружено на хроматограммах после проявления

1. Содержание биологически активных веществ в сырье Veronica anagalloides

Характеристика места произрастания Биологически активные вещества

азотистые соединения флаво-ноиды таниды иридоиды

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. + + ++ ++

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-'Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. + ++ + +++

Примечание: * + — заметная реакция, наличие веществ; ++ — характерная реакция, значительное количество; +++ — ярко выраженная реакция, высокое содержание

Рис. 1 - Схема хроматограммы исследования травы Рис. 2 - Схема двумерной хроматограммы исследова-

Veronica anagalloidea на содержание иридои- ния травы Veronica anagalloidea на содержа-

дов; системы: I - БУВ 4:1:5, II - 15-процент- ние полифенольных соединений; системы:

ный р-р CH3COOH I - БУВ 4:1:5, II -15-процентный р-р CH3COOH

2. Флавоноиды, обнаруженные и идентифицированные в траве Veronica anagalloides лесостепного и степного Предуралья

Характеристика места произрастания Биологически активные вещества

азотистые соединения флавоноиды таниды иридоиды

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. + + ++ ++

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. + ++ + +++

Примечание: + — обнаружены авторами; ++ — подтверждены данные других исследователей; +++ — обнаружены, выделены и идентифицированы авторами

3. Фенолкарбоновые кислоты, обнаруженные и идентифицированные в траве Veronica anagalloides лесостепного и степного Предуралья

Характеристика места произрастания Фенолкарбоновые кислоты

всего кофейная хлоро-гено-вая нео-хлоро-геновая хинная феру- ловая изофе-руло-вая

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. 6 +++ +++ + + + +

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. 6 ++ +++ ++ ++ + +

Примечание: + — обнаружены авторами; ++ — подтверждены данные других исследователей; +++ — выделены и идентифицированы авторами

4. Иридоиды, обнаруженные и идентифицированные в траве Veronica anagalloides лесостепного и степного Предуралья

Характеристика места произрастания Иридоиды

всего идентифицированы

аукубин одонтозид каталпозид

Степь. Берег реки Сакмары под пологом леса, окрестности г. Кувандыка, Оренбургская обл. 5 + + +

Сухостепная подзона степной зоны. Мелководье реки Илека, окрестности села Тамар-Уткуль, Соль-Илецкий р-н, Оренбургская обл. 5 + + +

Примечание: + — обнаружены автором впервые

хромогенными реактивами и идентифицировано как апигенин.

Фенолкарбоновые кислоты на хроматограммах обнаруживали по характерному сине-голубому свечению в УФ-свете и по реакциям окрашивания с реактивом Гепфнера [2, 9]. При этом вещество с Rf 0,62/0,73 было идентифицировано нами как хлорогеновая кислота. Вещество с Rf 0,78/0,52 совпадает со значениями, установленными для кофейной кислоты. Вещество с Я! 0,86/0,55 идентифицировано как феруловая кислота, с Я! 0,21/0,78 — хинная, с Я! 0,32/0,72 — изферуловая, с Я! 0,55/0,75 — неохлорогеновая (рис. 2).

Количественное опеределение флавоноидов в исследуемом ЛРС проводили фотоколориметрическим методом [9], основанным на образовании окрашенных комплексов в реакции с хлоридом алюминия и ацетатом натрия. Расчёт суммы фла-вонодов определяли по калибровочному графику,

построенному по цинарозиду. Сумма флавоноидов в ЛРС вероники ложноключевой, собранной в различных местообитаниях Южного Урала, составляла 2,10 и 2,34% (на абс. сухой вес).

Количественное определение суммы иридоидов в сырье Veronica anagalloides проводили фотоколориметрическим методом [9]. Содержание иридоидов в траве исследуемого вида в пересчёте на аукубин составило 1,06 и 1,12% соответственно.

Вывод. Вероника ложноключевая, как и многие другие виды травянистых растений, произрастающие на открытых местообитаниях сухостепной подзоны степной зоны, вырабатывает и накапливает значительные количества запасных и защитных веществ.

Трава Veronica anagalloides содержит комплекс биологически активных веществ, включающий флавоноиды, таниды, азотистые вещества и иридоиды.

Сведения о комплексе биологически активных веществ в Veronica anagalloides, произрастающей на территории Южного Урала, позволяют нам рассматривать встречающейся в регионе вид как перспективный источник ЛРС, необходимый для нужд фармации, ветеринарии, кулинарии и косметологии.

Литература

1. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н. К исследованию флаво-ноидов Veronica incana L. степного Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2005. № 12. С. 96-99.

2. Гусев Н.Ф. Биологические особенности и перспективы использования растений рода Veronica L. (сем. Scrophulariaceae Juss.) лесостепного и степного Предуралья: автореф. дисс... докт. биол. наук. Оренбург, 2010. 45 с.

3. Махлаюк В.П. Лекарственные растения в природной медицине. М.: Нива России, 1992. 478 с.

4. Муравьева Д.А. Фармакоснозия. М.: Медицина, 1990. 560 с.

5. Маевский П.Ф. Флора Средней полосы Европейской части Росии. М.: Товарищ. научн. изд. КМК, 2006. 879 с.

6. Гусев Н.Ф., Немерешина О.Н., Степанова И. А. Вероника ложноключевая как новый вид для Южного Предуралья // Вестник Оренбургского государственного университета. 2006. № 5. Приложение. С. 99-101.

7. Решетникова М.Д., Левинова В.Ф., Хлебников А.В. Химический анализ биологически активных веществ лекарственного растительного сырья и продуктов животного происхождения / Под ред. Г.И. Олешко. Пермь, 2009. 335 с.

8. Государственная фармакопея СССР. XI изд. М.: Медицина, 1990. 400 с.

9. Петриченко В.М. и др. Химический состав и антиокси-дантная активность биологически активных веществ очанки коротковолосистой // Химико-фармацевтический журнал. 2006. Т. 40. № 6. С. 22-26.

10. Гусев Н.Ф., Докучаева Ю.А., Сычёва М.В., Немерешина О.Н. Биохимические особенности и антибактериальное действие препаратов Fragaria viridis // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2016. № 4 (60). С. 206-209.

Содержание пектиновых веществ в растительных объектах

О.Ю. Ширяева, к.б.н., И.В. Карнаухова, к.б.н., ФГБОУ ВО Оренбургский ГПУ

В связи с увеличением заболеваний, обусловленных загрязнением окружающей среды, особую актуальность приобретает создание лекарственных средств антитоксического действия. Наиболее перспективным в сложившейся ситуации является поиск детоксицирующих лекарственных средств натурального происхождения.

К природному эффективному средству детокси-кации относятся пектины. Они представляют собой природные полисахариды, которые содержатся почти во всех растениях. Как вещество, пектин был открыт более 200 лет назад и впервые получен из корнеплода топинамбура. На территории России наиболее распространённым пектинсодержащим сырьём являются яблоки, сахарная свёкла, цитрусовые, подсолнечник, клубни топинамбура и др. [1-3].

Пектины выполняют важную роль в организме человека. Они осуществляют связывание токсинов и тяжёлых металлов, гелеобразование. Также установлено, что пектины, поступающие в толстый кишечник, являясь низкокалорийными углеводами и легкорастворимыми балластными веществами, становятся хорошим источником энергии для представителей нормальной кишечной микрофлоры. Из-за формирования вязкости кишечного содержимого пектины задерживают опустошение желудка, увеличивают время транзита через пищеварительный тракт, уменьшают абсорбцию холестерина и желчных кислот, уменьшают уровень сывороточного холестерина, снижают секрецию инсулина и концентрацию в ней глюкозы. Пектины также увеличивают секрецию ряда энзимов и гормонов, являются мощным антиоксидантом, защищая

слизистую от повреждения таких окислителей, как пероксид-, супероксид-, гидроксил-радикалы [4].

Во многих плодах и овощах содержатся пектиновые вещества, являющиеся производными углеводов. В основном пектиновые вещества представлены нерастворимым протопектином, содержащимся в клеточной оболочке, и растворимым в воде пектином. При созревании плодов нерастворимый протопектин переходит в пектин, растворимый в клеточном соке, и плоды становятся мягче.

Пектиновые вещества расщепляются под действием ряда ферментов. В настоящее время известны три пектинолитических фермента -протопектиназа, пектиназа (полигалактуроназа, пектолаза, полигалактуронидаза), пектаза (пек-тинэстераза, пектинметилэстераза). Протопек-тиназа катализирует переход нерастворимого протопектина растений в растворимый пектин, чем обусловлена мацерация ткани. Пектиназа и пектаза осуществляют полный разрыв полимерной молекулы пектина, освобождая d-галактуроновую кислоту.

Наиболее распространённым в нашей стране пектинсодержащим сырьём являются семечковые плоды (яблоки), корнеплоды (сахарная и столовая свёкла), субтропические цитрусовые, стебли и соцветия подсолнечника и др. [5].

При употреблении плодов в пищу и использовании их для приготовления детских пюре в промышленном масштабе применяют только зрелые плоды.

В связи с этим целью исследования явилось определение содержания фракций пектина и пропектина в свежих плодах, в плодах, подвергнутых тепловой обработке, а также во фруктовых и овощных пюре, используемых для детского питания.