Антиоксидантные свойства сухого экстракта какалии копьевидной (Cacalia hastate L. )

УДК 615.32

© В.Е. Хитрихеев, М.И. Бальхаев, Б.Н. Гармаев, П.Б. Лубсандоржиева, Ю.В. Тамполеев, ГХ. Дамдинова

АНТИОКСИДАНТНЫЕ СВОЙСТВА СУХОГО ЭКСТРАКТА КАКАЛИИ КОПЬЕВИДНОЙ

В данной статье показано влияние экстракта какалии копьевидной на антиоксидантную и мембраностабилизирующую активность, что может быть в основе механизма ранозаживляющего действия изучаемого препарата.

Ключевые слова: какалия копьевидная, антиоксидантная активность, мембраностабилизирующая активность.

V.E. Khitrikheev, M.I. Balkhaev, B.N. Garmaev, P.B. Lubsandorzhieva, G.Kh. Damdinova

ANTIOXIDANT PROPERTIES OF THE DRY EXTRACT FROM CACALIA HASTATA I.

In this article the influence of extract from Cacalia hastata L. on antioxidant and membrane stabilizing activity has been revealed, which can underlie the mechanism of wound healing effect of the studied remedy.

Keywords: antioxidant activity, membrane stabilizing activity.

В условиях ухудшающейся экологической обстановки и повышения заболеваемости населения, роста травматизма в результате дорожно-транспортных происшествий, региональных войн конца XX - начала ХХ1 в., чрезвычайных ситуаций актуальными представляются вопросы поиска и изучения новых эффективных и безопасных лекарственных средств для лечения ран, ожогов и профилактики раневой инфекции. К сожалению, многие из имеющихся в настоящее время лекарственных средств недостаточно эффективны либо обладают выраженными побочными свойствами. В этом плане безопасными представляются средства растительного происхождения благодаря их широкому спектру фармакологической активности, хорошей переносимости, минимуму побочных эффектов.

Известно, что в народной и традиционной тибетской медицине применяется целый перечень лекарственных средств для лечения ран, содержащих сырье растительного и животного происхождения, обладающих выраженной активностью (бактерицидной, противовоспалительной), стимулирующей заживление ран [14, 15].

Одним из таких природных видов лекарственного растительного сырья является кака-лия копьевидная СасаИа hastata Ь. (семейство сложноцветных - Compositae). Произрастает данное растение по всей Восточной Сибири и имеет достаточную сырьевую базу [8, 13]. В медицине народов Сибири какалия копьевидная издавна использовалась при различных

инфекционных и простудных заболеваниях, радикулитах, в качестве слабительного средства, а также при лечении гнойных ран [6]. В практике тибетской медицины какалия копьевидная под названиями «ю-гу-шинг-кханда» (экстракт) и «ю-гу-шинг-гар-бо»

(трава) применялась в качестве ранозаживляющего и кровоостанавливающего средства, в монгольской медицине - при болезнях печени [1, 3, 16].

Какалия копьевидная в течение многих лет является объектом исследований. Так, по данным В.В. Телятьева, при лечении панариция свежими листьями какалии копьевидной наблюдался положительный эффект [13]. Нужно заметить, что указанное действие сохранялось даже у консервированных листьев. Данное средство сохраняло активность и после хранения в течение 2-х лет, что объясняется присутствием каротина. Экстракт какалии копьевидной оказался более эффективен, чем настойка йода при лечении ран, ушибов, фурункулов. Хорошие результаты наблюдались и при лечении язв желудка и двенадцатиперстной кишки водным экстрактом из листьев ка-калии копьевидной Установлено также, что сок из свежих листьев этого растения обладает хорошей фитонцидной активностью. Чистый сок растения вызывает мгновенную гибель штаммов Paramecium caudatum и Spirostomum teres. В.В. Телятьевым разработан из листьев какалии копьевидной препарат «Какален», предназначенный для лечения язвенной болезни, колитов, гайморитов, рини-

тов [13]. Выделенный из корней алкалоид хас-тацин обладает спазмолитическим эффектом. Препарат из корней, в котором содержались инулин, производные кофейной кислоты и фураноэремофиланы, проявлял слабительное действие и антиоксидантную активность [9].

Наиболее изучен химический состав корней этого растения. Из них выделена группа сесквитерпеновых соединений фуранэремо-филанового ряда: О-метилдегидрокакалол, О-метилкакалодиенол, какалонол, фукиналоид, пероксикакалонол, 6-метоксикакалонол. Содержание в листьях Сасаііа Ьа8Іа1а Ь. алкалоида хастацин составляет 0,004%; в корнях -0,105%. В листьях какалии содержатся витамин С, каротин, дубильные вещества - 2,7% [11]. Общее содержание алкалоидов в листьях Сасаііа Ьа8Іа1а Ь., определенное гравиметрическим методом, составляет 0,22% [8].

Нами начаты комплексные исследования Сасаііа Ьа8Іа1а Ь. для внедрения в научную медицину в качестве противовоспалительного, ранозаживляющего средства. Изучение качественного состава листьев какалии методами цветных реакций и хроматографии показало наличие флавоноидов (кверцетин, кемпферол), дубильных веществ, органических (винная, лимонная, яблочная, янтарная, щавелевая, аскорбиновая) и фенолокислот (феруловая, хлорогеновая, кофейная), кумаринов (умбел-лиферон), тритерпеновых соединений (олеа-ноловая кислота), полисахаридов, Р-каротина. Общее содержание флавоноидов составило 1,9% (в пересчете на рутин), 0,224% (в пересчете на кверцетин); дубильных веществ -8,4%; органических кислот - 3,63% (в пересчете на яблочную кислоту); 2,44% (в пересчете на щавелевую кислоту); аскорбиновой кислоты - 1,5%; каротиноидов - 340мг%. Изучено содержание микроэлементов в золе листьев какалии. Установлено, что какалия является накопителем марганца, свинца, железа, кобальта, кремния [7, 10]. По содержанию кремния какалию можно отнести к сверхконцентратам этого элемента, что немаловажно для обоснования выраженного ранозаживляющего эффекта [2].

Таким образом, химический состав какалии копьевидной представлен широким спектром биологически активных веществ. В связи с этим можно предположить, что лекарственное средство на основе этого растения способно ускорять процессы регенерации тканей в ране благодаря содержанию в нем органических кислот, солей кремния, аскорбиновой кислоты, каротина и может служить перспектив-

ным сырьем для разработки ранозаживляющего средства.

Цель данной работы - определить фармакологические свойства сухого экстракта из листьев Cacalia hastata Ь. для обоснования перспективности дальнейших фармакологических исследований.

Материалы и методы исследований

Сырье для исследований было собрано в лесной зоне Иволгинского района Бурятии в фазу массового цветения в июле-августе 1999 г. Морфометрические показатели собранного сырья составили высота вегетирующих особей - 90-200 см; листовой индекс - 0,630,95; количество листьев в вегетирующем побеге - 4-15, в цветущем - 15-30. Масса сырых листьев одного растения - 22- 42 г; масса сухих листьев - 4,5-11,3 г; влажность высушенного сырья - 6-7%. Из листьев был получен сухой экстракт, представляющий собой гигроскопичный порошок коричневого цвета с содержанием биологически активных веществ: флавоноидов -0,217% в пересчете на кверцетин; каротиноидов - 52,76%; аскорбиновой кислоты - 3,44%; органических кислот - 14,55%; дубильных веществ - 14,35%.

Учитывая, что в основе воспалительной реакции лежат процессы свободнорадикального окисления липидов, представлялось необходимым изучение мембраностабилизирующей активности исследуемого экстракта, о которой судили по степени перекисного и осмотического гемолиза отмытых донорских эритроцитов [5].

Для проведения эксперимента использовали минимальное количество компонентов реактива Фентона, вызывающих полный лизис 1%-ной суспензии отмытых эритроцитов. Оптимальные концентрации компонентов реактива Фентона составили: железа сульфат (II) -2,5 мг/мл (0,6 мг) и перекись водорода 3% (0,002 мл). Оба компонента в отдельности лизиса не вызывали. Общий объем реакционной смеси - 5 мл, объем 1%-ной эритроцитарной массы составляет 0,2 мл, объем экстракта равен 0,5 мл. Степень гемолиза учитывали через 24 часа при комнатной температуре по поглощению супернатанта при 420 нм по отношению к контрольному образцу без добавления экстракта в инкубационную среду. В опытные образцы добавили экстракт в диапазоне концентраций - 1:10-1:100. Затем проводили определение ингибирования осмотического гемолиза. К 1%-ной суспензии отмытых эритроцитов прилили равный объем дистиллированной воды и оставляли на сутки при комнатной

температуре. Гемолиз учитывали при 420 нм образцы добавляли экстракт в диапазоне кон-

по отношению к контролю без добавления центраций 1:10-1:100. Результаты экспери-

экстракта в инкубационную среду. В опытные мента представлены в таблице 1.

Таблица 1

Влияние экстракта какалии копьевидной на гемолиз эритроцитов

Группы % разведения Перекисный гемолиз, % Осмотический гемолиз, %

Контрольная - 100 100

Экстракт какалии копьевидной 1:10 24,1 30,3

1:25 37,5 42,6

1:50 61,1 57,2

1:100 57,2 63,4

Результаты проведенных опытов показали, что экстракт какалии копьевидной в исследуемых концентрациях существенно ослабляет осмотический и перекисный гемолиз, вызванный реактивом Фентона (в среднем в 2 раза по сравнению с контролем). Это может быть объяснено присутствием в изучаемом экстракте антиоксидантов, стабилизирующих мембраны эритроцитов.

Определение антиоксидантной активности сухого экстракта Cacalia hastatа Ь. проводили по общепринятому методу [4, 12, 18]. В качестве индуктора хемилюминесценции использовали 0,1 мл раствора железа сульфата (II). Измерение интенсивности хемилюминесцен-ции проводили с помощью хемилюминометра «РХЬ-01». Суспензию желточных липопро-теидов получили путем гомогенизации желтка куриного яйца в пятикратном объеме фосфатного буфера. К 1,0 мл суспензии желточных липопротеидов добавили 1,0 мл исследуемого экстракта в требуемых границах разведения (в нашем случае использовались разведения от

0,1 мл до 3,0 мг/мл), 7,0 мл фосфатного буфера. Перекисное окисление липидов во всех пробах инициировали добавлением 1мл раствора железа сульфата (II). Контрольная проба экстракта не содержит. Нулевая проба состоит из 1 мл раствора железа сульфата (II). Регистрировали следующие параметры: амплитуду «быстрой» вспышки, скорость хемилюминес-ценции на начальной экспоненциальной стадии «медленной» вспышки, амплитуду «медленной вспышки. По зарегистрированным уровням хемилюминесценции различных доз экстракта графически определяли концентрацию половинного ингибирования хемилюми-несценции и антиокислительную активность.

Результаты проведенных опытов показали, что экстракт Cacalia hastatа Ь. в исследуемых дозах оказывал существенное ингибирующее

влияние та процессы свободно-радикального окисления биомакромолекул, что может быть обусловлено содержанием низкомолекулярных соединений фенольной природы, являющихся эффективными антиоксидантами (4,5).

Заключение

Таким образом, экспериментально установлено наличие у сухого экстракта Cacalia hastatа Ь. антиоксидантной и мембраностабилизирующей видов активности, которые могут лежать в основе механизма противовоспалительного, ранозаживляющего действия препаратов из листьев какалии копьевидной.

На основании литературных данных и результатов проведенных исследований какалия копьевидная представляется перспективным сырьем для дальнейшего ее экспериментального и клинического изучения в качестве противовоспалительного и ранозаживляющего средства.

Литература

1. Асеева Т.А., Блинова К.Ф., Яковлев Г.Я. Лекарственные растения тибетской медицины. - Новосибирск, 1989. - 192 с.

2. Воронков М.Г., Кузнецов М.Г. Кремний в живой природе. - Новосибирск, 1984. - 125 с.

3. Гаммерман А.Ф., Семичов Б.В. Словарь тибетско-латино-русских названий лекарственного растительного сырья, применяемого в тибетской медицине. - Улан-Удэ, 1963. - 237 с.

4. Оценка антиоксидантной активности плазмы крови с применением желточных протеидов / Г.И. Клебанов и др. // Лаб. дело. - 1988. - № 5. -С. 59-62.

5. Влияние эномеланина на гемолиз эритроцитов, вызываемый свободнорадикальными реакциями и другими факторами / И.Е. Ковалев и др. // Фарма-кол. и токсикол. - 1986. - №4. - С. 89-91.

6. Крылов В.Г., Козакова Н.Ф., Лагерь А.А. Растения здоровья. - Новосибирск, 1989. - 303 с.

7. Перспективы изучения заменителя тибетского сырья «йу-гу-шинг» - Cacalia hastatа Ь. / П.Б.

Лубсандоржиева и др. // Тибетская медицина Бурятии - достояние России: тез. докл. конф. - Улан-Удэ,

2000. - С. 48-49.

8. Мазур Л.В. Влияние эколого-фитоценотических факторов на содержание и распределение биологически активных веществ в Cacalia hastata L. ( Юго- Западное Забайкалье): авто-реф. дис. ... канд. биол. наук. - Улан-Удэ, 2002. -18 с.

9. Минаева В.Г. Лекарственные растения Сибири. - Новосибирск: Наука, 1991. - 431 с.

10. Оленников Д.Н., Бальхаев М.И., Лубсандоржиева П.Б. Химический состав какалии копьевидной // Биологически активные добавки и перспективы их применения в здравоохранении: тез. докл. -Улан-Удэ, 2001. - С. 50-51.

11. Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование.

Сем. Аsteraceae. - СПб., 1993. - С.79.

12. Влияние антиоксидантов на «быструю»

т- 2+ -

вспышку Fe индуцированной хемилюминесценции

Хитрихеев Владимир Евгеньевич - доктор медицинских наук, профессор, заведущий кафедрой госпитальной хирургии, декан медицинского факультета Бурятского государственного университета, тел. 458402.

Бальхаев Михаил Илларионович - кандидат медицинских наук, старший преподаватель кафедры госпитальной хирургии медицинского факультета Бурятского государственного университета, старший научный сотрудник Бурятского филиала научного центра реконструктивной и восстановительной хирургии СО РАМН, тел. 8(3012)450260, 89148321409.

Гармаев Бато-Цырен Нимаевич - аспирант Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, детский хирург 2-й категории ГК БСМП им. В.В. Ангапова, тел. 8(3012)44-45-87, е-mail: garmaev.bato@mail.ru

Лубсандоржиева Пунцык Базыровна - кандидат фармакологических наук, старший научный сотрудник ОБАВ лаборатории медико-биологических исследований Института общей и экспериментальной биологии СО РАН, тел. 89146300703, 8(3012)435557.

Тамполеев Юрий Владимирович - врач-гистолог Байкальского диагностического центра,

тел. 89025341912.

Дамдинова Галина Хандажаповна - кандидат медицинских наук, доцент, заведующая кафедрой факультетской терапии медицинского факультета Бурятского государственного университета, заместитель главного врача по клинико-экспертной работе РКБ им. Н.А.Семашко, тел. 8(3012)450260, 89085973777.

Khitrikheev Vladimir Evgenevich - doctor of medical sciences, professor, head of the department of hospital surgery, dean of the medical faculty, Buryat State University, ph. 458402.

Balkhaev Mikhail Illarionovich - candidate of medical sciences, senior lecturer, department of hospital surgery, medical faculty, Buryat State University; senior researcher, Buryat branch of Scientific Center of Reconstructive and Restorative Surgery SB RAMS, ph. 8(3012)450260, 89148321409.

Garmaev Bato-Tsyren Nimaevich - postgraduate student, Institute of General and Experimental Biology SB RAS; children’s surgeon of the 2nd category, V.V. Angapov Municipal Emergency Hospital, ph. 8(3012)444587, e-mail: garmaev.bato@mail.ru.

Lubsandorzhieva Puntsyk Bazyrovna - candidate of pharmaceutical sciences, senior researcher, laboratory of medical and biological studies, Institute of General and Experimental Biology SB RAS, ph. 89146300703, 8(3012)435557.

Tampoleev Yury Vladimirovich - histologist, Baikalian Diagnostic Center, ph. 89025341912.

Damdinova Galina Khandazhapovna - candidate of medical sciences, associate professor, head of the department of faculty therapy, medical faculty, Buryat State University; deputy head doctor, N.A. Semashko Republican Clinical Hospital, ph. 8(3012)450260, рЪ. 89085973777.

/ П.В. Сергеев и др. // Эксперим. и клин. фармакол. -1992. - Т. 95. - С. 60-62.

13. Телятьев В.В. Целебные клады. - Иркутск, 1991. - 400 с.

14. Раны и их лечение в тибетской медицине / И.О. Убашеев и др. - Новосибирск: Наука, 1990. -192 с.

15. Убашеев И.О. Природные лекарственные средства при повреждениях органов и тканей. -Улан-Удэ: Изд-во БНЦ СО РАН, 199S. - 224 с.

16. Хайдав Ц., Алтанчимэг Б., Варламова Т.С. Лекарственные растения в монгольской медицине. -Улан-Батор, 19S5. - 390 с.

17. Furchgott R.F. The pharmacological differentiation of adrenergic receptors // Ann. N-Y-Acad. Sci-1967. -V. 139. - Р. 553-570.

1S. Proctor P.T., Reynolds E.S. // Physiol. Chen Phis. 19S4. - Vol. 16. - №3. - Р. 175-195.