Оценка уровня антиоксидантной активности перспективных дикорастущих и культивируемых лекарственных растений Республики Башкортостан

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНАЯ МЕДИЦИНА

УДК 615.32.015.11.21:678.048 © Коллектив авторов. 2016

А.Р. Ахметьянова, Т.В. Булгаков, Э.Х. Галиахметова, Р.Р. Файзуллина, Н.В. Кудашкина ОЦЕНКА УРОВНЯ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ ПЕРСПЕКТИВНЫХ ДИКОРАСТУЩИХ И КУЛЬТИВИРУЕМЫХ ЛЕКАРСТВЕННЫХ РАСТЕНИЙ

РЕСПУБЛИКИ БАШКОРТОСТАН

Лекарственные растения рассматриваются как перспективный источник биологически активных соединений, обладающих антиоксидантной активностью. Установление антиоксидантной активности перспективных видов сырья в значительной степени определит лекарственную ценность препаратов на их основе. Целью исследования явилось изучение ан-тиоксидантной активности лимонника китайского, болиголова пятнистого и гипогликемического сбора, состоящего из 7 компонентов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации.

В качестве скринингового использовали метод, согласно которому антиоксидантные свойства химических соединений определяют по их способности ингибировать реакцию аутоокисления адреналина в щелочной среде. Второй метод определения антиоксидантной активности in vitro основан на способности объектов изучения изменять интенсивность хемилю-минесценции.

Проведенные исследования показали, что исследуемые объекты обладают высокой антиоксидантной активностью. Установлено, что сбор гипогликемический и листья лимонника китайского в равной мере влияют как на образование активных форм кислорода, так и на скорость перекисного окисления липидов, а трава болиголова пятнистого преимущественно предотвращает образование активных форм кислорода.

Ключееые слова: антиоксиданты, лимонник китайский, болиголов пятнистый, сбор гипогликемический.

A.R. Akhmetyanova, T.V. Bulgakov, E.Kh. Galiakhmetova, R.R. Fayzullina, N.V. Kudashkina ASSESSMENT OF THE ANTIOXIDANT ACTIVITY LEVEL OF PROMISING WILD AND CULTIVATED MEDICINAL PLANTS IN THE REPUBLIC OF BASHKORTOSTAN

Medicinal plants are considered to be a promising source of biologically active compounds possessing antioxidant activity. The establishment of antioxidant activity of perspective types of raw materials largely determines the medicinal value of drugs made on their basis. The aim of the study was to investigate the antioxidant activity of schisandra chinensis, spotted Hemlock and hypoglycemic herbal plants, consisting of 7 components, approved for use on the territory of the Russian Federation. The used screening method determined antioxidant properties of chemical compounds by their ability to inhibit the reaction of auto-oxidation of epinephrine in alkaline medium. The second method for determination of antioxidant activity in vitro is based on the ability of studied objects to change the intensity of chemiluminescence. Studies have shown that the studied objects have a high antioxidant activity. It is established that hypoglycemic herbal plants and leaves of schisandra chinensis equally influence the formation of active forms of oxygen and the rate of lipid peroxidation, and grass of spotted Hemlock mainly prevents the formation of reactive oxygen species.

Key words: antioxidants, Schisandra chinensis Baill., Conium maculatum L., hypoglycemic herbal plants.

Свободнорадикальное окисление - генерация активных форм кислорода (АФК) и индуцируемое ими перекисное окисление липидов - является неотъемлемой частью многих жизненно важных процессов, протекающих в живом организме [5]. Активные формы кислорода принимают участие в клеточной системе иммунитета, выполняя функцию фагоцитов в борьбе с инфекцией; обеспечивают окислительное разрушение ксенобиотиков, деструкцию собственных поврежденных или аномальных клеток; участвуют в обновлении и модификации клеточных мембран. В физиологических условиях свободнорадикаль-ные процессы благодаря антиоксидантной системе организма протекают с относительно низкой интенсивностью (лишь 5% поступившего в организм кислорода превращается в активные формы). Нарушение баланса проок-сидантов и антиокисидантов в организме приводит к избытку свободных радикалов, которые повреждают белковые и липидные ком-

поненты клеток, способствуют образованию и накоплению высокотоксичных перекисных соединений [6].

В патогенезе многих заболеваний общим звеном развития патологических процессов является активация процессов свободноради-кального окисления. В частности, при сахарном диабете чрезмерное накопление свободных радикалов может быть обусловлено, с одной стороны, аутоокислением глюкозы в условиях гипергликемии и снижением активности антиоксидантной защиты - с другой. Образующиеся АФК воздействуют на чувствительные к ним Р-клетки островков Лангерганса, повреждают их, ингибируя синтез инсулина. Кроме того, конечные продукты окислительных процессов приводят к развитию невропатии и вторичным повреждениям при диабете [11].

Ишемия и гипоксия тканей, наблюдаемые при сахарном диабете, сердечнососудистых, раковых заболеваниях и других, являются дополнительными факторами, спо-

собствующими повышению образования свободных радикалов в различных органах и тканях. Следовательно, применение антиокси-дантной терапии является одним из обязательных компонентов терапии и профилактики при многих патологиях [4].

Лекарственные растения рассматриваются как перспективный источник биологически активных соединений, обладающих анти-оксидантной активностью. Однако у различных лекарственных средств существует большая вариабельность антиоксидантной активности, поэтому необходимо определять антиоксидантную активность каждого испытуемого лекарственного средства [3].

На кафедре фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России ведутся углубленные исследования по изучению химического состава и фармакологических свойств лимонника китайского болиголова пятнистого и ги-погликемического сбора, состоящего из 7 компонентов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации. Установление антиоксидантной активности в значительной степени определит лекарственную ценность, изучаемых видов сырья и препаратов на их основе.

Таким образом, целью исследования явилось изучение антиоксидантной активности растительных объектов различными методами.

Материал и методы

Для исследования были использованы следующие образцы: листья лимонника китайского (Schisandra chinensis БаШ., Schisandraceae), заготовленные от культивируемых растений на территории Республики Башкортостан; трава болиголова пятнистого (Сотит тасиШит Ь., Ар1аееае), заготовленная от дикорастущих растений флоры Башкортостана и растительный сбор, обладающий ги-погликемической активностью [10] и состоящий из 7 компонентов, разрешенных к применению на территории Российской Федерации.

Для определения антиоксидантной активности использовали водные извлечения (настои), приготовленные по методике ГФ XI издания [2].

Антиоксидантную активность определяли с помощью двух методов.

В качестве скринингового [9] использовали метод 1, согласно которому антиокси-дантные свойства химических соединений определяют по их способности ингибировать реакцию аутоокисления адреналина в щелочной среде. Скорость реакции оценивали спек-трофотометрически по величине оптической

плотности накапливающегося продукта ауто-окисления адреналина, имеющего поглощение при длине волны 347 нм, образующегося в отсутствии и присутствии исследуемых препаратов [8].

Для этого к 4 мл 0,2 М натрий-карбонатного буфера (рН = 10,65) добавляли 0,2 мл 0,1% (5,46 мМ) аптечного раствора адреналина гидрохлорида, тщательно и быстро перемешивали, помещали в спектрофотометр и определяли оптическую плотность через 30 секунд в течение 10 минут при длине волны 347 нм в кювете толщиной 10 мм (D1). Далее к 4 мл буфера (рН=10,65) добавляли 0,06 мл исследуемого экстракта и 0,2 мл 0,1% адреналина гидрохлорида, перемешивали и измеряли оптическую плотность как описано выше (D2). Для учета влияния собственной окраски настоев, которые поглощают определенную длину волны в видимой части спектра, в качестве контрольной пробы использовали буферированный раствор настоя без адреналина. Измерение проводили в шести повторностях в одинаковых условиях. Антиоксидантную активность (АОА) исследуемых образцов выражали в процентах ингибирования аутоокисле-ния адреналина и вычисляли по формуле:

АОА = (D1 - D2)x100/D1

Значение АОА выше 10% свидетельствует о наличии антиоксидантной активности в объекте.

В методе 2 определения антиоксидант-ной активности in vitro использовали способность объектов изучения изменять интенсивность хемилюминесценции на хемилюмино-метре [1]. В качестве раствора сравнения использовали водное извлечение плодов шиповника - известного растительного антиокси-данта. Изучаемые объекты различных концентраций (0,05 и 0,1 г/мл) вносили в различные модельные системы, в первой из которых генерировалось образование активных форм кислорода (АФК), а во второй протекали реакции перекисного окисления липидов (ПОЛ).

В качестве первой модельной системы использовали 20 мл фосфатного буфера с добавлением цитрата натрия и люминола (рН=7,5). Добавляли 1 мл 50 мМ раствора сернокислого железа как инициатора процесса окисления. Соли железа обусловливают появление кислородных радикалов, что сопровождается хемилюминесценцией, усиливающейся в присутствии люминола. Регистрацию свечения проводили в течение 5 минут.

В качестве второй модели использовали липопротеиновые комплексы, сходные с липи-дами крови, приготовленные из куриного желт-

ка. Желток смешивали с фосфатным буфером в соотношении 1:5 и гомогенизировали. В качестве инициатора процесса окисления ненасыщенных жирных кислот также использовали 1 мл 50 мМ раствора сернокислого железа.

Контролем служили модельные системы без добавления исследуемых извлечений. Регистрацию свечения проводили на приборе «ХЛМ-003». Антиоксидантную активность оценивали по снижению интенсивности свечения.

Статистическую обработку данных проводили с помощью пакета STATISTICA 6.0.

Результаты и обсуждение. Результаты определения антиоксидантной активности

изучаемых растительных объектов методом 1 показали, что водные извлечения всех объектов изучения обладают высокой антиокси-дантной активностью (табл. 1).

Таблица 1

Антиоксидантная активность исследуемых извлечений методом 1

Объект Антиоксидантная активность, %

Сбор гипогликемический 76,92±0,19

Листья лимонника китайского 63,3±0,98

Трава болиголова пятнистого 50,0±3,28

Результаты исследования антиоксидант-ной активности методом 2 в двух модельных системах представлены в табл. 2 и на рис. 1-2.

Таблица 2

Влияние водных извлечений исследуемых объектов на хемилюминесценцию в различных модельных системах

Объекты Концентрация, г/мл Модель АФК Модель ПОЛ

Светосумма свечения Процент снижения контроля Светосумма свечения Процент снижения контроля

Контроль объекта 1 - 6,06 100 25,97 100

Гипогликемический сбор 0,05 2,28±0,12 62,38* - -

0,1 1,65±0,09 72,77* 6,56±0,30 74,74*

Плоды шиповника (препарат сравнения) 0,1 3,46±0,14 42,90* 16,92±0,97 34,85*

Контроль объекта 2 - 5,6 100 25,6 100

Листья лимонника китайского 0,05 2,0±0,3 64,3* 13,0±0,5 49,22*

0,1 2,8±0,15 50* 8,2±0,5 68*

Плоды шиповника (препарат сравнения) 0,1 3,4±0,2 39,28* 13,0±0,4 49,22*

Контроль объекта 3 - 35,25 100 10,11 100

Трава болиголова пятнистого 0,01 29,49±1,45 16,34* 10,17±0,64 0,59*

0,1 17,41±0,88 50,61* 8,28±0,57 18,58*

Плоды шиповника (препарат сравнения) 0,1 30,22±0,35 14,26* 9,15±0,48 9,49*

* р< 0,05 в сравнении с контролем.

ie.ee

3 ее

в ее з

4 ее £

Л

1 Ч 1

3

10 ' ге З.в 4 а 5 0

Рис. 1. Влияние водного извлечения из сбора гипогликемиче-ского на образование АФК: 1 - контроль; 2 - извлечение шиповника 0,1 г/мл; 3 - настой сбора гипогликемического 0,1 г/мл

20.80

10.20 V

1

I

13 00 2 10 « | 7.» 5

5 20 2 68 а.м

ее

1

Ъ _

Рис. 2. Влияние водного извлечения из сбора гипогликемиче-ского на ПОЛ: 1 - контроль; 2 - извлечение шиповника 0,1г/мл; 3 - настой сбора гипогликемического 0,1 г/мл

7.28

а

5.« 5

2

з ее 2

! ^

а.ее

;

/ \

/

ч ъ и

БрГМЯ. М1!Н

Рис. 3. Зависимость проявления антиоксидантной активности от концентрации извлечения из сбора гипогликемического: 1 -контроль; 2 - настой сбора гипогликемического 0,05г/мл; 3 -настой сбора гипогликемического 0,1г/мл

Анализ приведенных данных показал, что водное извлечение из сбора гипогликеми-ческого в дозах от 0,05 до 0,1 г/мл снижает образование АФК (светосумму свечения) на 6272%, из листьев лимонника китайского на 5064 %, из листьев болиголова пятнистого в дозах от 0,01 до 0,1 г/мл на 16-50%, препарата сравнения в тех же дозах на 33-42%. Исследуемые объекты влияли и на скорость ПОЛ, снижая ее в среднем в зависимости от дозы: сбор гипогликемический в дозе 0,1 г/мл на

74%, листья лимонника китайского в дозах от 0,05 до 0,1 г/мл - на 49 и 68% соответственно, листья болиголова пятнистого в дозах от 0,01 до 0,1 г/мл - на 0,5 и 18 % соответственно. Анализируя полученные данные следует отметить, что в исследуемых объектах наблюдается различное влияние на образование АФК и на скорость ПОЛ. Так, гипогликемический сбор и листья лимонника китайского одинаково влияют на процессы свободнорадикального окисления, а трава болиголова пятнистого преимущественно снижает образование АФК. Также для сбора гипогликемического, травы болиголова пятнистого и листьев лимонника китайского наблюдается дозозависимый антиокси-

дантный эффект: повышение концентрации извлечения ведет к усилению антиоксидантной активности (рис. 3).

Заключение

Проведенные исследования показали, что исследуемые объекты обладают высокой антиоксидантной активностью, превышающей показатели известного растительного ан-тиоксиданта - плоды шиповника.

Установлено, что сбор гипогликемиче-ский и листья лимонника китайского в равной мере влияют как на образование АФК, так и на скорость ПОЛ, а трава болиголова пятнистого преимущественно предотвращает образование АФК.

Сведения об авторах статьи: Ахметьянова Альфия Рамильевна - аспирант кафедры фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: farmakognosia@yandex.ru.

Булгаков Тимур Вилюрович - эксперт отдела новых и потенциально опасных веществ ЭКЦ МВД России. Адрес: 125130, г. Москва, ул. Зои и Александра Космодемьянских, 5.

Галиахметова Эльвира Халитовна - к.фарм.н., доцент кафедры фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: farmakognosia@yandex.ru. Файзуллина Рената Ринатовна - к.фарм.н., доцент кафедры фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: farmakognosia@yandex.ru. Кудашкина Наталья Владимировна - д.фарм.н., профессор, зав. кафедрой фармакогнозии с курсом ботаники и основ фитотерапии ФГБОУ ВО БГМУ Минздрава России. Адрес: 450008, г. Уфа, ул. Ленина, 3. E-mail: farmakognosia@yandex.ru.

ЛИТЕРАТУРА

1. Влияние водных извлечений из некоторых лекарственных растений на процессы свободно-радикального окисления / Рыжикова М.А. [и др.] // Экспериментальная и клиническая фармакология. - 1999. - Т.62., №2. - С. 36-38.

2. Государственная фармакопея СССР: Вып. 1. Общие методы анализа. МЗ СССР. 11-е изд., доп. - М.: Медицина, 1987. - 333 с.

3. Демченкова, Е.Ю. Определение антиоксидантной активности лекарственных средств, бадов и лекарственного растительного сырья / Е.Ю.Демченкова, В.П. Пахомов // Биомедицина. - 2010. - N° 5. - С. 76-78.

4. Занозина, О. В. Свободно-радикальное окисление при сахарном диабете 2-го типа: источники образования, составляющие патогенетические механизмы токсичности / О.В. Занозина, Н.Н. Боровков, Т.Г. Щербатюк // Современные технологии в медицине. - 2010. - № 3. - С. 104-112.

5. Корулькин, Д.Ю. Природные флавоноиды / Д.Ю. Корулькин, Ж.А. Абилов, Р.А. Музычкина, Г.А. Толстиков. - Новосибирск: Академическое изд-во «Гео», 2007. - 232 с.

6. Орлов, Ю.П. Свободнорадикальное окисление и антиоксидантная терапия при критических состояниях / Ю.П. Орлов, В.Т. Долгих // Вестник интенсивной терапии. - 2008. - № 1. - С. 73-77.

7. Рунихин, А.Ю. Современные аспекты патогенеза и лечения сахарного диабета 2 типа / А.Ю. Рунихин, Ю.В. Новикова // Русский медицинский журнал - 2007. - Т. 15, № 27. - С. 2060-2065.

8. Сирота, Т.В. Способ определения антиоксидантной активности супероксиддисмутазы и химических соединений / Т.В. Сирота // URL: http://www.findpatent.ru/patent/214/2144674.html

9. Сравнительное изучение антиоксидантной активности растительных сборов / Хасанова С. Р. [и др.] // Вестник ВГУ, серия: Химия. Биология. Фармация. - 2007. - № 1. - С. 163-166.

10. Файзуллина, Р.Р. Влияние растительной композиции на течение экспериментального диабета у крыс / Р.Р. Файзуллина, Н.В. Кудашкина, Н.Ж. Басченко // Медицинский вестник Башкортостана. - 2012. - Т.7, №5 (приложение).- С. 108-110.

11. Чекина, Н.А. Сахарный диабет: возможности фармакотерапии с использованием средств растительного происхождения /Н.А. Чекина, С.А. Чукаев, С.М. Николаев // Вестник Бурятского государственного университета. - 2010. - №12. - С. 71-78.

УДК 615.214.32 © Коллектив авторов, 2016

А.Ф. Мифтахова, А.К. Имаева, И.Л. Никитина, О.А. Иванова ДОКЛИНИЧЕСКОЕ ИЗУЧЕНИЕ БЕЗОПАСНОСТИ 3-

ФГБОУ ВО «Башкирский государственный медицинский университет» Минздрава России, г. Уфа

В опытах на белых крысах-самцах изучено влияние субхронического введения нового производного тиетан-1,1-диоксида: 3-(2-изопропокси-5-метилфенокси)тиетан-1,1-диоксид (лабораторный шифр Н40) на микроскопическую структуру внутренних органов. Н40 вводили перорально в дозах 1,4 мг/кг и 43,4 мг/кг один раз в сутки в течение 14 дней. Гистологическому анализу подвергались сердце, печень, головной мозг, желудок, селезенка, яички, легкие и почки, которые забирались через 48 часов после последнего введения соединения. Показано, что Н40 при 2-недельном пероральном введении в терапевтической дозе (1,4 мг/кг) вызывал незначительные изменения в структуре внутренних органов (интерстици-