Мембраностабилизирующая и антиоксидантная активность сухого экстракта Astragalus membranaceus

УДК 615.322

ОЭ.Т. Батоцыренова, А.А. Торопоеа, Л.М. Танхаева, Л.Н. Шантанова, Э.А. Алексеева

Мембраностабилизирующая и антиоксидантная активность сухого экстракта ASTRAGALUS MEMBRANACEUS

В представленной работе проведено исследование мемраностабилизирующей и антиоксидантной активности сухого экстракта корней астрагала перепончатого Astragalus membranaceus (Fish.) Bunge in vitro.

Ключевые слова: Astragalus membranaceus, мембраностабилизирующая активность, антиоксидантная активность, ДФПГ, супероксид-радикалы, оксид азота.

Е.Т. Batotsyrenova, A.A. Toropova, L.M. Tankhaeva, L.N. Shantanova, E.A. Alekseeva

Membrane stability and antioxidant activities of dry extract of ASTRA GAL US MEMBRANA CEUS

In the submitted work a research of membrane stability and antioxidant activities of dry extract of Astragalus membranaceus (Fish.) Bunge roots, using in vitro method, has been carried out.

Keywords: Astragalus membranaceus, membrane stability activity, antioxidant activity, DPPH, superoxide-radicals, nitrogen oxide.

В исследованиях последних лет выявлено, что ведущим молекулярно-клеточным механизмом патогенеза многих заболеваний является дисбаланс в системе свободнорадикального окисления и антиоксидантной защиты. Избыток свободных радикалов сопровождается индукцией процессов свободнорадикального окисления биомакромолекул. При этом нарушается структурно-функциональная целостность клеточных мембран, и, как следствие, происходит повреждение клеток организма [2; 10]. В связи с этим одним из путей повышения адаптации организма к неблагоприятным условиям окружающей среды, повышения его стрессоустойчивости является использование антиоксидантных и адап-тогенных средств [3]. Наиболее перспективным направлением представляется использование средств растительного происхождения, обладающих широким спектром действия, отсутствием токсичности и отрицательных побочных эффектов при их длительном применении.

В традиционной медицине стран Восточной Азии для лечения заболеваний различной этиологии издавна применяются галеновые препараты на основе астрагала перепончатого (Astragalus membranaceus Ficher Bunge - многолетнее травянистое растение семейства Fabaceae). Растение содержит биологически активные вещества, принадлежащие к различным классам химических соединений: флавоноиды (кверцетин, рутин, каликозин, одоратин, афрор-мозин) [5; 9; 15], органические кислоты (кофей-

ная, феруловая кислоты), витамины А, Е, С, РР, Р [5; 9] и др. Известно, что указанные соединения обладают антирадикальной активностью, способствуя стабилизации биологических мембран. В частности для флавоноидов установлено три механизма антиоксидантного действия: образование феноксильных радикалов, хелатиро-вание ионов металлов переменной валентности и стабилизация мембран путем изменения их текучести вследствие способности фенолов проникать в липидный слой мембран. Также они способствуют повышению активности эндогенных антиоксидантов [1; 13]. В Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН был разработан фитопрепарат на основе сухого экстракта А. тетЬгапасеш (СЭА), представляющий собой комплекс экстрактивных веществ, полученный из корневищ данного растения.

Цель работы: определение антиоксидантной и мембраностабилизирующей активности сухого экстракта астрагала перепончатого в коррекции процессов перекисного окисления липидов биологических мембран.

Материалы и методы

Растительное сырье (корни и корневища астрагала перепончатого) было собрано в окрестностях г. Улан-Удэ в сентябре 2011 г. Способ получения препарата (СЭА) заключается в экстракции измельченного сырья 60-70%-ным этиловым спиртом, концентрировании и высушивании в вакуумной установке.

Мембраностабилизирующую активность ис-

пытуемого средства оценивали с использованием метода перекисного и осмотического гемолиза 1%-ной суспензии эритроцитов донорской крови [7]. Перекисный гемолиз эритроцитов вызывали реактивом Фентона, компоненты которого были использованы в минимальных концентрациях, вызывающих 100%-ный лизис эритроцитов: Ре2804* 7Н20 - 0,01мг/мл (в пересчете на 100%-ный раствор перекиси водорода). Для получения осмотического гемолиза к суспензии эритроцитов добавляли равный объем дистиллированной воды. Испытуемый фитоэкстракт исследовали в концентрациях 0,04; 0,4; 4,0 мг/мл, соответствующих экспериментальнотерапевтическим дозам экстракта. Степень гемолиза определяли фотометрически при длине волны 420 нм. Мембраностабилизирующее действие испытуемого средства оценивали в процентах по отношению к показателям в контроле (без добавления экстракта в инкубационную среду).

Антиоксидантную активность испытуемого средства оценивали по степени влияния исследуемого фитосредства на динамику перекисной деградации (3-каротина (СВА-метод) в системе

олеиновая кислота - ДМСО - Н202 [14]. Анти-радикальную активность по отношению к су-пероксидным радикалам (02) определяли в неэнзиматической системе феназинметосульфат / НАДН по методу Chen A.-S. и соавт. [11]; по отношению к ДФПГ-радикалам - по методу Seyoum А. и соавт. [16], по отношению к N0 -по методу Govindarajan R. и соавт. [12]. Хедатирующую активность испытуемого средства определяли с использованием О-фенантролинового метода [8]. Влияние СЭА на процесс перекисного окисления липидов изучали в модельной системе, содержащей суспензию желточных липо-протеидов [6]. В качестве препаратов сравнения использовали классические антиоксиданты: аскорбиновую кислоту и ионол (Sigma). Статистическую обработку полученных данных проводили с применением критерия Стьюдента [4]. Полученные данные представлены в таблицах 1 и 2.

Результаты и их обсуждение

В результате проведенных исследований установлено, что сухой экстракт астрагала перепончатого обладает выраженной мембраностабилизирующей активностью (табл. 1).

Таблица 1

Мембраностабилизирующая активность сухого экстракта Astragalus membranaceus

Условия опыта Дозы, мг/кг Перекисный гемолиз,% Осмотический гемолиз,%

Контроль (гемолиз) - 100 100

Опыт (гемолиз + СЭА) 0,04 3,7 ±0,14 5,4 ±0,15

0,4 5,0 ±0,15 14,5 ±0,10

4,0 31,6 ±0,2 35,6 ±0,14

Примечание: различие достоверно по сравнению с контролем при Р< 0,05.

Из данных, приведенных в таблице 1, внесение испытуемого средства в инкубационную среду сопровождается снижением выраженности перекисного и осмотического гемолиза эритроцитов. При этом выявлен дозозависимый эффект: с повышением концентрации фитоэкстракта его мембраностабилизирующее действие несколько снижается. Так, при использовании средства в концентрации 0,04 мг/мл степень пе-

рекисного и осмотического гемолиза уменьшается в среднем на 95% по сравнению с данными в контрольных пробах. Выявленные мембраностабилизирующие свойства СЭА, очевидно, связаны с инактивацией свободных радикалов, индуцируемых в реакции Фентона, и уменьшением выраженности деструкции клеточной мембраны эритроцитов [7].

Таблица 2

Антиоксидантная активность сухого экстракта Astragalus membranaceus, IC50

Объект DPPH-метод, мкг/мл СВА-метод, мкг/мл ЖЛП-метод, мкг/мл Fe2+ мг/мл о2" мкг/мл NO мкг/мл

СЭА 60,0±1,43 20,1±1,05 494,2±7,23 4,93± 0,12 500,0± 7,15 242,4 ± 5,04

АКа 4,8±0,15 - 50,8±1,15 0,15± 0,01 101,0± 3,21 1140,0± 34,21

Ионола 45,1±1,37 1,7±0,08 - - - -

Примечания: БРРН-метод - антирадикальная активность в отношении ДФПГ', СВА-метод - антиоксидантная активность в системе Р-каротин-олеиновая кислота-НгОг-ДМСО, ЖЛП-метод - антиоксидантная активность в отношении накопления ТБК-активных продуктов, Бе2+ - Ре2+-хелатируюгцая активность, 02’" - связывание супероксид-анион радикала, N0 -связывание молекул оксида азота (II),а вещество сравнения.

Как следует из данных, приведенных в таблице 2, сухой экстракт А. тетЬгапасеш обладает выраженными антиоксидантными свойствами. Установлено, что СЭА обладает антиради-кальной активностью в отношении БРРН-радикала, при этом уровень половинного ингибирования указанных радикалов (1С50) составил 60,0 мкг/мл, что сопоставимо с таковым у препарата сравнения ионола. С использованием СВА-метода показано, что фитосредство проявляет способность к защите биологического субстрата от перекисного повреждения, его антиоксидантная активность составила 20,1 мкг/мл (для ионола данный показатель составил 1,7 мкг/мл). Установлено, что СЭА снижает интенсивность процессов свободнорадикального окисления, о чем свидетельствует уменьшение концентрации ТБК-активных продуктов в инкубационной среде. Также показано, что СЭА обладает выраженной антирадикальной активностью по отношению к радикалам N0 (ІС50 = 242,4 мкг/мл), что превосходит таковую у препарата сравнения - аскорбиновой кислоты (1С50

= 1140,0 мкг/мл). В отношении к супероксид-ным анион-радикалам наблюдалась умеренная антирадикальная активность (1С5о= 500,0

мкг/мл); для аскорбиновой кислоты (АК) данный показатель составил 101,0 мкг/мл. Установлено, что исследуемое фитосредство обладает умеренной хелатирующей активностью, при этом уровень половинного связывания ионов Бе2+ (1С5о) составил 4,9 мг/мл (для аскорбиновой кислоты - ІС50 = 0,15 мг/мл).

Таким образом, полученные данные свидетельствуют, что сухой экстракт подземных органов А. тетЬгапасеш обладает способностью к восстановлению биологических субстратов, проявляет выраженное антирадикальное действие и ингибирует процесс перекисной деградации (3-каротина, оказывает выраженную мембраностабилизирующую активность. Результаты проведенных исследований дают основание рассматривать исследуемый фитоэкстракт в качестве потенциально перспективного антиоксидантного средства, характеризующегося высоким содержанием веществ фенольной природы.

Литература

1. Азам Н., Горошко О.А., Пахомова В.П. Антиоксидантная активность лекарственных субстанций и биологически активных веществ // Традиционная медицина. - 2009. - № 1. - С. 35-38.

2. Активация свободнорадикального окисления - эфферентное звено типовых патологических процессов / под ред. Н.П. Чесноковой, М.Ю. Ледванова. - Саратов: Изд-во Саратов, мед. ун-та, 2006. - 177 с.

3. Владимиров Ю.А. Биологические мембраны и незапрограммированная гибель клетки // Соросов, образов, журн. ISSEP. - 2000. - Т. 6. - № 9 (58). - С. 2-9.

4. Дерффель К. Статистика в аналитической химии. - М.: Мир, 1994. - 98 с.

5. Изменчивость состава и содержания флавоноидов Astragalus membranaceus (Fisher) Bunge из Восточной Сибири // Сибирский ботанический вестник: электронный журнал. - 2007. - № 1. Вып. 2. - С.69-78.

6. Клебанов Г.И., Бабенков И.В., Теселкина Ю.О. и др. Оценка антиокислительной активности плазмы крови с применением липопротеидов // Лаб. дело. - 1988. - № 5. - С. 59-62.

7. Ковалев И.Е., Данилова Н.П., Андронати С.А. Влияние эномеланина на гемолиз эритроцитов, вызываемый свободно-радикальными реакциями и другими факторами // Фармакология и токсикология. - 1986. - № 4. - С.89-91.

8. Олейников Д.Н., Зилфикаров И.Н., Торопова А.А, Ибрагимов Т.А. Химический состав сока каллизии душистой (Callisia fragranswood) и его антиоксидантная активность (in vitro) // Химия растительного сырья. - 2008. - № 4. - С.95-100.

9. Танганова Е.А. Фармакогностическое изучение и стандартизация травы Astragalus membranaceus (Fisch.) Bunge, произрастающего в Бурятии: автореф. дис. ... канд. фарм. наук. - Улан-Удэ, 2009. -23 с.

10. Чеснокова Н.П., Моррисон В.В., Понукалина Е.Ф. и др. О роли активации свободнорадикального окисления в структурной и функциональной дезорганизации биосистем в условиях патологии // Фундаментальные исследования. - 2009. -№5.-С. 122-130.

11. Chen A.-S., Taguchi Т., Sakai К., Kikuchi К., Wang M.-W., Miwa I. Antioxidant activities of chitibiose and chititriose // Biological & Pharmaceutical Bulletin. - 2003. - V. 26. - P. 1326-1330.

12. GovindarajanR., Rastogi S., Vijayakumar M. Studies on the antioxidant activities of Desmodium gagenticum //Biological & Pharmaceutical Bulletin. - 2003. - V. 26. - P. 1424-1427.

13. Nijveldt R.J., van Nood E., van Hoorn D.E.C. et al. Flavonoids: a review of probable mechanisms of action and potential applications. //Am J Clin.Nutr. - 2001. - V. 74 .-P. 418-425.

14. Olennikov D.N., Tankhaeva Г.М. Tamiaceae carbohydrates. I. Pectinic substances and hemicelluloses from Mentha x piperita // Chem. Nat. Comp. - 2007. - V. 43. - №5. - P. 501-507.

15. Review of Astragali Radix!!U Jing, ZHAO Zhong-zhen, CHEN Hu-biao // Chinese Herbal Medicines. - 2011. - V. 3. -№2.-P. 90-105.

16. Seyoum A., Asres K., El-Fiky F.K.Structure-radical scavenging relationships of flavonoids // Phytochemistry. - 2006. - Vol. 67.-№18.-P. 2058-2070.

Батоцыренова Эльвира Токтохоевна, аспирант, лаборатория безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Тел. (3012)433713.

Торопова Анна Алексеевна, кандидат биологических наук, научный сотрудник лаборатории безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Тел. (3012)433713. E-mail: anvuta-tor@mail.ru.

Шантанова Лариса Николаевна, доктор биологических наук, профессор, зав. лабораторией безопасности биологически активных веществ Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Тел. (3012)433713. E-mail: shantanova@mail.ru.

Танхаева Лариса Максимовна, кандидат фармацевтических наук, старший научный сотрудник лаборатории медико-биологических исследований Института общей и экспериментальной биологии СО РАН. Тел. (3012)433713. E-mail: oldaniil@rambler.ru.

Алексеева Эльвира Алексеевна, кандидат медицинских наук, завкафедрой анатомии и физиологии, медицинского факультета Бурятского государственного университета. Тел. 66-20-62. E-mail: alec see vaelvira@mail ,ru.

Batotsyrenova Elvira Toktokhoevna, postgraduate student, laboratory of safety of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. Ph.: (3012) 433713.

Toropova Anna Alexeevna, candidate of biological sciences, scientific researcher, laboratory of safety of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. Ph.: (3012) 433713, fax (3012) 433034. E-mail: anvuta-tor@mail.ru.

Shantanova Larisa Nikolaevna, doctor of biological sciences, professor, head of the laboratory of safety of biologically active substances, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. Ph.: 43-37-13. E-mail: shantanova@mail.ru.

Tankhaeva Larisa Maximovna - candidate of pharmaceutical sciences, senior scientific researcher, laboratory of medical and biological research, Institute of General and Experimental Biology SB RAS. Ph.: 43-37-13. E-mail: oldaniil@rambler.ru.

Alekseeva Elvira Alekseevna, candidate of medical sciences, head of the department of anatomy and physiology, medical faculty, Buryat State University. E-mail: alecseevaelvira@mail.ru.

УДК 615.40:54+615.43

© T.B. Корнополъцева, T.A. Асеева Стандартизация нового средства растительного происхождения «Профем»

Разработана методика стандартизации нового средства растительного происхождения, состоящего из надземной части панцерины (Panzerina lanata (Г). Sojak, сем. Tamiaceae), побегов курильского чая (Pentaphylloides fruticosa (Г.) О.Schwarz сем. Rosaceae) и корневищ сабельника болотного (Comarum palustre Г., сем. Rosaceae).

Ключевые слова: полиэкстракт, флавоноиды, экстрактивные вещества.

Т. V. Kornopoltseva, Т.A. Aseeva Standardization of a new remedy of plant origin “Profem”

The method of standardization a new remedy ofplant origin has been developed. It consists of above ground part of Panzerina lanata (L). Sojak, family Lamiaceae), sprouts of (Pentaphylloides fruticosa (L.) O.Schwarz family Rosaceae) and roots of (Comarum palustre L., family Rosaceae).

Keywords: poly extract, flavonoids, extractives.