Антиоксидантная активность комплексного растительного средства «Панкреофит» и его компонентов в модельных системах

ЛИТЕРАТУРА

1. Никитин А.А. Анатомический атлас растений. - Л.: Наука, 1982. - 167 с.

2. Ткачев А.В. Исследование летучих веществ растений. -Новосибирск, 2008. - 969 с.

3. Ciocarlan N. The Essential Oil of Coriandrum sativum L. grown in Moldova // Вестник Киевского Национального университета имени Тараса Шевченко. - 2009. - С.166-168.

4. Figueiredo R.O. Composition of Coriander Essential Oil from Brazil // Journal Future for Medicinal and Aromatic Plants. - 2004. - №629. - P.135-137.

5. LopezP.A. assessing phenotypic, biochemical, and molecular diversity in coriander (Coriandrum sativum L.) germplasm // Genet Resour Crop Evol. - 2008. - №55. - Р.247-275.

6. McLafferty F.W. The Wiley / NBS Registry of Mass Spectral Data; Wiley. - London, 1989. - 563 p.

7. Pande K. Gas Chromatographic Investigation of Coriandrum sativum L. from Indian Himalayas // New York Science Journal. -2013. - №3. - Р.43-47.

8. Soares B.V. Antifungal Activity, Toxicity and Chemical Composition of the Essential Oil of Coriandrum sativum L. Fruits // Journal Molecules. - 2012. - №17. - P.8439-8448.

9. Yaldiz G., Sekeroglu N., Ozguven M., Kirpik M. Seasonal and diurnal variability of essential oil and its components in Origanum onites L. Grown in the ecological conditions of Cukurova // Grasas y Aceites Sevilla. - 2005. - Vol. 56. №4. - P.254-258.

REFERENCES

1. Nikitin A.A. Anatomical atlas plants. - Leningrad: Nauka, 1982. - 167 p.

2. Tkachev A. V. Study plant volatiles. - Novosibirsk: Nauka, 2008. - 969 p.

3. Ciocarlan N. The Essential Oil of Coriandrum sativum L. grown in Moldova // Вестник Киевского Национального университета имени Тараса Шевченко. - 2009. - С.166-168.

4. Figueiredo R.O. Composition of Coriander Essential Oil from Brazil // Journal Future for Medicinal and Aromatic Plants. - 2004. - №629. - P.135-137.

5. Lopez P.A. assessing phenotypic, biochemical, and molecular diversity in coriander (Coriandrum sativum L.) germplasm // Genet Resour Crop Evol. - 2008. - №55. - Р.247-275.

6. McLafferty F.W. The Wiley / NBS Registry of Mass Spectral Data; Wiley. - London, 1989. - 563 p.

7. Pande K. Gas Chromatographic Investigation of Coriandrum sativum L. from Indian Himalayas // New York Science Journal. -2013. - №3. - Р.43-47.

8. Soares B.V. Antifungal Activity, Toxicity and Chemical Composition of the Essential Oil of Coriandrum sativum L. Fruits // Journal Molecules. - 2012. - №17. - P.8439-8448.

9. Yaldiz G., Sekeroglu N., Ozguven M., Kirpik M. Seasonal and diurnal variability of essential oil and its components in Origanum onites L. Grown in the ecological conditions of Cukurova // Grasas y Aceites Sevilla. - 2005. - Vol. 56. №4. - P.254-258.

Информация об авторах:

Зыкова Ирина Дементьевна - к.т.н., доцент, доцент кафедры, 660074, г. Красноярск, ул. Киренского, д. 26, ИФП СФУ кафедра химии, тел. (391) 2497559, е-mail: izykova@sfu-kras.ru; Ефремов Александр Алексеевич - д.х.н., профессор кафедры, заведующий лабораторией; Путинцева Алена Александровна - студентка СФУ

Information About the Authors:

Zykovа Irina Dementyevna - PhD, assistant professor, associate professor, 660074, Krasnoyarsk, Kirenskogo st., 26, Department of Chemistry, Tel. (391) 2497559, e-mail: izykova@sfu-kras.ru; Alexander Yefremov - PhD, Prof. department, head of the laboratory;

Alena Putintseva - student.

© ТОРОПОВА А.А., НИКОЛАЕВ С.М., ВЕРЛАН Н.В. - 2014 УДК 615.322

АНТИОКСИДАНТНАЯ АКТИВНОСТЬ КОМПЛЕКСНОГО РАСТИТЕЛЬНОГО СРЕДСТВА «ПАНКРЕОФИТ» И ЕГО КОМПОНЕНТОВ В МОДЕЛЬНЫХ СИСТЕМАХ

Анюта Алексеевна Торопова1, Сергей Матвеевич Николаев1,2, Надежда Вадимовна Верлан2

Резюме. Проведено исследование антиоксидантной активности комплексного растительного средства «Панкреофит» и его компонентов в условиях in vitro; определены антирадикальная активность (DPPH-метод), способность к связыванию супероксид-анион радикала, связыванию молекул оксида азота и хелатированию ионов Fe2+. Установлено, что фитосредство характеризуется антирадикальным действием (IC50=29,4 мкг/мл), обусловленным наличием в его составе дубильных веществ и фенологликозидов; обладает способностью к инактивации активных форм кислорода и других инициаторов процесса перекисного окисления липидов (IC5002- =78,7 мкг/мл, IC50 NO = 721,3 мкг/мл), за счет наличия в его составе P. fruticosa, V. myrtillus, I. helenium и H. perforatum. Fe2+-хелатирук>щая активность исследуемого комплексного средства (IC50Fe2+ = 750,2 мкг/мл) обусловлена наличием в его химическом составе полисахаридов. Результаты данных исследований позволяют рассматривать растительное средство «Панкреофит» в качестве потенциально перспективного антиоксидантного средства в комплексной терапии и профилактике панкреатитов.

Ключевые слова: комплексное растительной средство «Панкреофит», антиоксидантная активность, модельные системы in vitro.

ANTIOXIDANT ACTIVITY OF COMPLEX VEGETATIVE REMEDY «PANKREOPHYT» AND ITS COMPONENTS IN MODEL SYSTEMS

A.A. Toropova1, S.M. Nikolaev1-2, N.V. Verlan2 ('Institute of General and Experimental Biology SB RAS, Ulan-Ude; 2Irkutsk State Medical Academy

of Continuing Education, Russia)

Summary. There has been conducted the study of the antioxidant activity of the vegetable remedy "Pankreophyt" and its components in conditions in vitro; there were defined an antiradical activity (DPPH- method) , the ability to bind of superoxide radical anion , nitric oxide binding molecules and chelating ions Fe2+. It has been established that vegetative remedy is characterized by antiradical action (IC50 = 29,4 mkg /ml) due to the presence in it a composition of tannins and phenologlykosides; has the ability to inactivate reactive oxygen species and other initiators of the process of lipid peroxidation

(IC O2-=78,7 mkg/ml, IC50NO =721,3 mkg/ml), due to the presence in it a composition of P fruticosa, V. myrtillus, I. helenium ana H. perforatum. Fe2+- chelating activity of herbal remedy (IC Fe2+ = 750,2 mkg/ml) is stipulated by the presence of polysaccharides in its chemical composition. The results of these studies allow to consider vegetative remedy "Pankreophyt" as a potentially promising antioxidant in combined therapy and prevention of pancreatitis. Key words: vegetable remedy "Pankreophyt", antioxidant activity, model systems in vitro.

В настоящее время имеются многочисленные данные о том, что генерация свободных радикалов является одним из универсальных механизмов повреждения клетки. Свободнорадикальное окисление (СРО) рассматривается с одной стороны как необходимое звено метаболизма, обеспечивающее нормальную жизнедеятельность клеток, а с другой стороны, нарушение регуляции этого процесса, его замедление или ускорение (особенно в стрессовых условиях) является универсальной основой патогенеза многих заболеваний. Так, активные формы кислорода и последующая интенсификация процесса перекисного окисления липидов (ПОЛ), выступая в роли «первичного медиатора» стресса, являются одним из наиболее ранних регуляторных метаболитов, играющих важную роль в повреждении мембран железистой структуры поджелудочной железы, вызывая развитие или прогрессирование острого или хронического панкреатитов [3,10,13]. В связи с этим целесообразным является применение антиоксидантов в комплексной терапии и профилактике панкреатитов, среди которых существенное преимущество имеют лекарственные средства растительного происхождения, содержащие в своем составе значительное количество фенольных соединений, являющихся ловушками свободных радикалов, защищающих организм от окислительного стресса и меняющих структурные характеристики биологических мембран [1,2,4].

В Институте общей и экспериментальной биологии СО РАН разработано растительное средство в форме сухого экстракта, обладающее панкреозащит-ным действием и условно названное «Панкреофит». В состав указанного средства входят следующие виды лекарственных растений: Gnaphalium uliginosum L. (трава), Pentaphylloides fruticosa (L.) O. Schwarz (побеги), Calendula officinalis L. (цветки), Bidens tripartita L. (трава), Hypericum perforatum L. (трава), Inula helenium L. (корневище), Vaccinium myrtillus L. (побеги). Ранее был изучен флавоноидный состав «Панкреофита» и идентифицировано 11 веществ [7]. Фенольные соединения «Панкреофита» представлены кофейной (32,74%), коричной (19,62%) и галловой (10,53%) кислотами. Кроме того, в экстракте содержатся цикориевая кислота, фла-воноиды: лютеолин-7-гликозид, апигенин, гиперозид, рутин, витексин, дигидрокверцетин и кверцетин [7].

Цель работы: определение антиоксидантной активности растительного средства «Панкреофит» и входящих в его состав видов лекарственных растений в условиях in vitro.

Материалы и методы

Антиоксидантная активность «Панкреофита» и его компонентов была исследована с применением методов in vitro. Исходя из ранее полученных данных о химическом составе исследуемого фитосредства [7], в качестве веществ сравнения были взяты рутин (Acros Organics) и кофейная кислота (Fluka).

Антиоксидантную активность определяли с применением следующих методик: антирадикальная активность (DPPH-метод) [15], связывание супероксид-анион радикала (О2-) в неэнзиматической системе феназин-метосульфат / НАДН по методу [11], связывание молекул оксида азота (NO) [12], хелатирование ионов Fe2+ [8]. Все эксперименты проводились в трехкратной повторности. Значение результатов выражали через концентрацию исследуемого средства, необходимую для связывания 50% реактивных частиц (IC50). Спектрофотометрические исследования проводили на спектрофотометре CECIL CE 2011 (England) в кварцевых кюветах с толщиной слоя 10 мм.

Статистическую обработку полученных данных проводили согласно рекомендациям [6].

Результаты и обсуждение

Результаты исследований, представленные в таблице

1, показывают, что «Панкреофит» обладает выраженной антирадикальной активностью в отношении 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил свободного радикала (DPPH), при этом концентрация, связывающая 50% реакционных частиц, составила 29,4 мкг/мл. Данный вид активности обусловлен наличием в его составе дубильных веществ (пирокатехиновой группы) и фенологликозидов, содержащихся в большей степени в P. fruticosa (IC50=6,3 мкг/мл), V. myrtillus (IC50=9,2 мкг/ мл) и H. perforatum (lC50=10,3 мкг/мл). Следует отметить, что антирадикальная активность указанных компонентов сопоставима с таковой рутина и кофейной кислоты. При оценке антирадикальной активности компонентного состава комплексного средства «Панкреофит», выявлено, что она возрастает в ряду: C.officinalis (105,2 мкг/мл) < I. helenium < B. tripartita < «Панкреофит» < G. uliginosum < H. perforatum < V. myrtillus < P. fruticosa (6,3 мкг/мл).

Исследования показали, что «Панкреофит» характеризуется выраженной способностью к инактивации свободнора-

дикальных молекул, таких как супероксид-анион радикал и оксид азота. Кроме того, определены компоненты, наличие которых влияет на проявление данного вида активности в большей степени (табл. 1). Связывание О2- и NO комплексным фитосредством (IC5002- = 78,7 мкг/мл, IC50NO = 721,3 мкг/ мл) обусловлено, по-видимому, за счет фенологликозидов и флавоноидов, входящих в состав P fruticosa (IC5002- = 19,41 мкг/мл, IC50no = 573,2 мкг/мл), V. myrtillus (IC50°2- = 25,8 мкг/ мл, IC50no = 1176,4 мкг/мл), I. helenium (IC5002- = 31,2 мкг/мл, IC50no 50 789,2 мкг/мл) и H. perforatum (IC5002- = 47,5 мкг/мл, IC50no = 376,2 мкг/мл). При этом активность указанных компонентов превосходит таковую кофейной кислоты (IC5002- = 35,5 мкг/мл, IC50no >5000 мкг/мл).

Известно, что ионы тяжелых металлов являются в ряде случаев инициаторами процесса ПОЛ (реакция Фентона), в связи с этим была проведена оценка Fe2+-хелатирующей активности комплексного фитосредства и входящих в его состав лекарственных растений. Установлено, что Fe2+-хелатирующая способность «Панкреофита» (IC50Fe2+ = 750,2 мкг/мл) в большей степени обусловлена наличием в его составе I. helenium (IC50Fe2+ = 331,0 мкг/мл), P. fruticosa (IC50Fe2+ = 423,0 мкг/мл), H. perforatum (IC50Fe2+ = 540,0 мкг/мл), которые характеризуются высоким содержанием полисахаридов [9], обладающих способностью к образованию сетчатых структур для эффективного хелатирования ионов тяжелых металлов. Данное свойство полисахаридов является известным фактом, так например, пектиновые вещества оказывают выраженное детоксицирующее действие при отравлении солями тяжелых металлов, вследствие образования сложных полидентатных структур.

На основании проведенных исследований можно сделать вывод о том, что «Панкреофит» обладает выраженной анти-

Таблица 1

Антиоксидантная активность комплексного фитосредства «Панкреофит» и входящих в его состав компонентов, IC50

Объект DPPH-метод, мкг/мл мкг/мл NO, мкг/мл Fe2+ , мкг/мл

«Панкреофит» 29,4±1,4 78,7±3,4 721,3±19,7 750,2±35,4

G. uliginosum 16,3±1,1 48,4±1,8 404,3±19,6 960,1±30,4

P. fruticosa 6,3±0,4 19,4±1,1 573,2±32,1 423,0±17,1

C.officinalis 105,2±5,7 91,7±2,7 >5000 720,1±27,3

B. tripartita 64,8±3,2 113,7±7,1 623,8±33,1 1090,2±32,2

H. perforatum 10,3±0,7 47,5±0,4 376,2±21,6 540,0±22,8

I. helenium 98,2±4,8 31,2±1,7 789,2±42,5 331,0±15,5

V. myrtillus 9,2±0,5 25,8±1,2 1176,4±54,1 2070,1±47,6

Рутин а 5,7±0,4 2,8±0,1 >5000 >5000

Кофейная кислота а 3,8±1,3 35,5±1,6 >5000 >5000

Примечание: БРРИ-метод - антирадикальная активность в отношении 2,2-дифенил-1-пикрилгидразил свободного радикала, Бе2+ - Бе2+-хелатирующая активность, О2" - связывание супероксид-анион радикала, N0 - связывание молекул оксида азота (II), а - вещество сравнения.

оксидантной и антирадикальной активностью, обусловленной присутствием в его составе фенольных соединений, полисахаридов и дубильных веществ. Установлено, что полиэкстракт и его компоненты обладают способностью к инактивации активных форм кислорода и других инициаторов

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. Антонова Н.А. Редокс-свойства и антиоксидант-ная активность соединений, содержащих фрагмент пространственно-затрудненного фенола: Aвтореф.дис. ... канд.хим.наук. - Астрахань, 2010. - 24 с.

3. Барабой В.А., Брехман И.И., Голожин В.Г. и др. Перекисное окисление и стресс. - М., 2004. - 148 с.

4. Вторушина А.Н. Метод вольтамперометрии в определении антиоксидантных свойств некоторых биологически активных соединений: Автореф.дис. ... канд.хим.наук. -Томск, 2008. - 21 с.

5. Головкин Б.Н., Руденская Р.Н., Трофимова И.А. и др. Биологически активные вещества растительного происхождения. - М., 2001. - 350 с.

6. Дерффель К. Статистика в аналитической химии. - М., 1994. - 98 с.

7. Николаев С.М., Николаева И.Г., Разуваева Я.Г. и др. Антиоксидантная активность нового панкреозащитного средства «Панкреофит» и изучение его флавоноидного состава // Химико-фармацевтический журнал. - 2011. - Т. 45. №5. - С.22-24.

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

9. Растительные ресурсы России: Дикорастущие цветковые растения, их компонентный состав и биологическая активность. Семейство Asteraceae (Compositae) / Под ред. А.Л. Буданцев. - СПб., М., 2013. - Т. 5. Ч. 2. - 213 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 T., Sakai K., etal. Antioxidant activities of chitibiose and chititriose // Biological & Pharmaceutical Bulletin. - 2003. - Vol. 26. - P.1326-1330.

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

13. Lourdes R., Nosratola D., Hirohito I. Role of Oxidative Stress in the Pathogenesis of Pancreatitis: Effect of Antioxidant Therapy // Pancreatic Dis. Ther. - 2013. - Vol. 3. - S.112-115.

14. NijveldtR.J., van Nood E., van Hoorn D.E., et al. Flavonoids: a review of probable mechanisms of action and potential applications // Am J Clin.Nutr. - 2001. - Vol. 74. - S.418-425.

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

процесса ПОЛ. Результаты данных исследований позволяют предварительно рассматривать комплексное растительное средство «Панкреофит» в качестве потенциально перспективного антиоксидантного средства в комплексной терапии и профилактике панкреатитов.

REFERENCES

1. Azam N., Goroshko O.A., Pahomova V.P. Antioxidant activity of medicinal substances and biologically active substances // Tradicionnaya medicina. - 2009. - №1. - Р.35-38.

2. Antonova N.A. Redox properties and antioxidant activity of compounds containing fragment hindered phenol: Avtoref. dis. ... PhD. - Astrakhan, 2010. - 24 р.

3. Baraboi V.A., Brekhman 1.1., Golozhin V.G., et al. Peroxidation and stress. - Moscow, 2004. - 148 р.

4. Vtorushina A.N. Voltammetry method in determining the antioxidant properties of some biologically active compounds: Avtoref. dis. ... PhD. - Tomsk, 2008. - 21 р.

5. Golovkin B.N., Rudenskaya R.N., Trofimov I.A., et al. Biologically active substances of plant origin. - Moscow, 2001. -350 р.

6. Derffel K. Statistics in Analytical Chemistry. - Moscow, 1994. - 98 р.

7. Nikolaev S.M., Nikolaeva I.G., Rasuvaeva Ya.G., et al. Antioxidant activity of a new pankreozaschitnogo means "Pankreophyt" and the study of its flavonoid composition // Chimico-pharmacevticheskiy jurnal. - 2011. - Vol. 45. №5. -Р.22-24.

8. Olennikov D.N., Zilfikarov I.N., Toropova A.A., et al. The chemical composition of fragrant juice kallizii

9. Plant Resources of Russia: Wild flowering plants, their component structure and biological activity. Asteraceae

10. Chesnokova N.P., Morrison V.V., Ponukalina E.F., et al. The role of activation of free radical oxidation in the structural and functional disorganization biosystems in terms of pathology // Fundamentalnije issledovanija. - 2009. - №5. - Р.122-130.

11. Chen A.-S., Taguchi T., Sakai K., et al. Antioxidant activities of chitibiose and chititriose // Biological & Pharmaceutical Bulletin. - 2003. - Vol. 26. - P.1326-1330.

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

13. Lourdes R., Nosratola D., Hirohito I. Role of Oxidative Stress in the Pathogenesis of Pancreatitis: Effect of Antioxidant Therapy // Pancreatic Dis. Ther. - 2013. - Vol. 3. - S.112-115.

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

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

Информация об авторах:

Торопова Анюта Алексеевна - к.б.н., научный сотрудник, 670047, г. Улан-Удэ, ул. Сахьяновой, 6, ИОЭБ СО РАН, ОБАВ, тел. (3012) 433463, e-mail: anyuta-tor@mail.ru; Николаев Сергей Матвеевич - д.м.н., профессор; Верлан Надежда Вадимовна - д.м.н., профессор, заведующий кафедрой.

Information About the Authors:

Toropova Anyuta Alexeevna - PhD, scientific researcher, 670047, Ulan-Ude, Sakhiyanova str. 6, tel. (3012) 433713, fax (3012) 433034, e-mail: anyuta-tor@mail.ru; Nikolaev Sergey Matveevich - PhD, MD, professor; Verlan Nadezda Vadimovna - PhD, MD, professor.