Об изучении биологически активных веществ в растениях рода Veronica L. Южного и среднего Предуралья

Об изучении биологически активных веществ в растениях рода Veronica L. Южного и Среднего Предуралья

О.Н. Немерешина, к.б.н, Оренбургская ГМА;

Н.Ф. Гусев, д.б.н., В.В. Трубников, Оренбургский ГАУ

Адаптивный потенциал живых организмов обеспечивается в первую очередь благодаря синтезу в их тканях комплекса ферментов и биологически активных веществ (БАВ). Известно, что с увеличением экологической нагрузки в месте произрастания растения (изменение климата, плодородия почв и антропогенного фактора) синтезируют большее количество БАВ с одновременным увеличением изоструктурно-го и гомологичного разнообразия различных групп [1—5]. К группе биологически активных веществ принято относить флавоноиды, ири-доиды, азотсодержащие вещества, фитонциды, эфирные масла, таниды, гликозиды, сапонины, ферменты, кумарины, органические кислоты, горечи и многие другие соединения, накапливаемые растениями [2, 6, 7].

Объекты и методы. Для изучения содержания БАВ нами были выбраны виды рода Veronica L. (вероника): V. officinalis (в. лекарственная), V. chamaedrys (в. дубравная), V. teucrium (в. широколистная), V. spicata (в. колосистая), V. longofolia (в. длиннолистная), V. spuria (в. ненастоящая), V. incana (в. седая), произрастающие в различных зонах Предуралья. Надземная часть (трава) видов Veronica L., собранных в период цветения в типичных местообитаниях (табл. 1) лесостепного и степного Предуралья, подвергалась нами исследованию на содержание иридоидов.

Выделение иридоидов из растительного сырья проводили по методике, изложенной рядом исследователей [8, 9]. Иридоиды в растительных объектах определяли качественными реакциями с реактивами Трим-Хилла [8—12]. В качестве экстрагента иридоидов из растительного сырья использовали метанол. Наиболее характерные реакции на иридоиды отмечены в извлечениях из листьев и травы V. spicata, в извлечениях из листьев V. longifolia, V. officinalis и V. spuria. В несколько меньшем количестве, судя по интенсивности окрашивания извлечений, иридоиды содержат и другие исследуемые нами растения.

Более глубокое исследование содержания иридоидов и их идентификацию проводили в сырье Veronica officinalis L., как зимне-зёленого растения, охватывающего обширный ареал и широко применяемого в современной фитотерапии.

Обнаружение иридоидов и изучение их качественного состава в траве Veronica officinalis L.

мы проводили методом хроматографии на бумаге [9]. Экстракт исследовали методом восходящей хроматографии на бумаге марки КК-1 <^Шгак» в системе растворителей: н-бутанол — уксусная кислота — вода в соотношении 4:1:5 (БУВ 4:1:5). Детектировали хроматограммы 1-процентным спиртовым раствором п-диметил-аминобензальдегида в присутствии концентрированной соляной кислоты. Самое большое количество пятен обнаружено в траве и листьях — пять веществ с Rf 0,14; 0,32; 0,53; 0,68; 0,93. Самое маленькое количество пятен — два (Rf 0,31 и 0,52), незначительных по размерам, обнаружено в извлечении из стеблей растения (рис.).

Вещество с Rf 0,32 имеет синее окрашивание, другие пятна окрашены слабее — в синесиреневый цвет. Иридоид с Rf 0,32 при сравнении с аутентичным препаратом идентифицирован как аукубин.

Иридоид со значением Rf 0,68 и окраске на хроматограмме после проявления раствором п-диметиламинобензалъдегида идентифицирован как каталпозид [9—11], а вещество со значением Rf 0,14 — как изокаталпол [9, 10]. Другие иридоиды идентифицировать не представилось возможным.

Для идентификации индивидуальных выделенных веществ использовали спектрофотометрические методы анализа. УФ-спектры чистых

Рис. - Схема хроматограммы исследования Veronica

officinalis L. на содержание иридоидов в системе н-бутанол - уксусная кислота - вода

1 - трава; 2 - листья; 3 - стебли; 4 - соцветия; А - аукубин («свидетель»); К - каталпозид («свидетель»); И - изокаталпол

он

он

каталпозид

1. Содержание иридоидов в траве Veronica officinalis L., в % на абс. сухой вес

Район Местообитание Фенофаза Сумма иридоидов

Среднее Предуралье Сосновый лес (Красноуфимский р-н, Свердловская обл.) цветение 0,89

плодоношение 1,34

Среднее Предуралье Сосновый бор (окр. г. Кунгура, Пермский край) цветение 0,84

перезимовавшие растения 0,32

Южное Предуралье Смешанный, широколиственно-хвойный лес (окр. г. Бирска, Башкортостан) цветение 1,06

плодоношение 1,52

Южное Предуралье Сосновый лес с примесью дуба и липы (Матвеевский р-н, Оренбургская обл.) цветение 0,97

Среднее Предуралье Питомник лекарственных растений (Пермская фармакадемия, окр. г. Перми) вегетация 0,51

цветение 0,73

плодоношение 1,48

перезимовавшие растения 0,36

соединений снимали на спектрофотометре СФ—16 и СФ—4А в кюветах с толщиной слоя 10 мм, а ИК-спектры — на спектрофотометре UR-20 [8]. Определение количественного содержания иридоидов проводили фотоэлектро-колорометрическим методом по методике, принятой для этой группы соединений [8, 9, 11]. Количественное содержание суммы иридоидов определяли по калибровочной кривой, полученной для аукубина.

Количественное определение содержания суммы иридоидов проводили в сырье (трава) V. officinalis, собранном в разные годы, фазы развития и в различных местах обитания (табл. 1). Особый интерес представляет исследование содержания иридоидов в сырье перезимовавших растений, так как V. officinalis является зимнезелёным растением, а иридоиды, по данным ряда исследователей [10], способствуют морозостойкости дикорастущих видов.

В результате исследования установлено, что количественное содержание суммы иридои-дов (в пересчёте на аукубин) в траве Veronica officinalis L. зависит от фазы развития растений и их местообитания. Максимальное количество суммы иридоидов в траве Veronica officinalis L. содержится в период плодоношения (до 1,48%), а наименьшее — в фазу вегетации растений.

Сумма иридоидов незначительно преобладает в сырье, собранном в сосновых и широ-

колиственно-хвойных лесах Южного Пред-уралья.

В сырье перезимовавших растений отмечено незначительное содержание БАВ, что позволяет предположить их использование растениями в качестве защитных средств в период относительного покоя и согласуется с данными некоторых исследователей по ряду видов [10].

Для сравнительного исследования содержания суммы иридоидов нами были взяты другие виды вероники, произрастающие в Предуралье.

Результаты анализа показали (табл. 2), что количество суммы иридоидов преобладает в траве V. spicata, V. longifolia, V. spuria и V. incana, а минимальное их содержание отмечено в траве V. chamaedrys и V. teucrium. Содержание иридои-дов в сырье видов Veronica, собранном в разные годы и в различных местообитаниях растений, имеет незначительные отличия.

Выводы. 1. В результате исследования нами установлено, что растения рода Veronica L., произрастающие на обширной территории Предуралья, содержат значительное количество иридоидов группы аукубина, из которых удалось идентифицировать аукубин и каталпозид.

2. Количественное содержание суммы ири-доидов в траве Veronica officinalis L. зависит от фазы развития растений и их местообитания.

3. Максимальное количество иридоидов в траве вероники лекарственной отмечено в период

2. Содержание суммы иридоидов в траве видов Verónica L. лесостепного и степного Предуралья, % на абсолютно сухой вес

Виды Veronica Зона исследования Местообитание Год сбора сырья

2001 2009

V. chamaedrys Среднее Предуралье Опушка соснового леса (окр. г. Кунгура, Пермский край) 0,62 0,71

Южное Предуралье Поляны в смешанном лесу (окр. г. Бирска, Башкортостан) 0,63 0,76

V. teucrium Среднее Предуралье Суходольный луг (Ординский р-н, Пермский край) 0,58 0,44

Южное Предуралье Суходольный луг на южном склоне к р. Сакмаре (Сакмарский р-н, Оренбургская обл.) 0,76 0,64

V. spicata Среднее Предуралье Остепнённые луга (Красноуфимский р-н, Свердловская обл.) 0,94 1,36

Южное Предуралье Остепнённые луга (Оренбургский р-н, Оренбургская обл.) 1,08 0,84

V. longofolia Среднее Предуралье Луга в пойме р. Сылвы (Кунгурский р-н, Приморский край) 0,96 0,91

Южное Предуралье Луга в пойме р. Урала (Оренбургский р-н, Оренбургская обл.) 1,28 1,23

V. spuria Среднее Предуралье Остепнённые луга (Красноуфимский р-н, Свердловская обл.) 0,92 0,83

Южное Предуралье Остепнённые луга (Саракташский р-н, Оренбургская обл.) 1,06 0,94

V. incana Южное Предуралье Степь разнотравно-злаковая ассоциация (окр. г. Стерлитамака, Башкортостан) 0,86 0,98

Степь разнотравно-типчаковая ассоциация (Саракташский р-н, Оренбургская обл.) 0,81 1,19

плодоношения растения, а в сырье перезимовавших экземпляров вида содержание иридоидов уменьшается более чем на 60%, что указывает на протекание процессов метаболизма в период относительного покоя в объектах.

4. Содержание суммы иридоидов в траве различных видов Verónica L. изменяется в меридиональном направлении и достигает наиболее высоких значение у растений, произрастающих на территории Южного Предуралья.

5. Результаты исследований содержания иридоидов в траве Verónica L. подтверждают обоснованность и целесообразность использования указанных растений в современной фитотерапии, в народной медицине, гомеопатии и ветеринарии, что указывает на необходимость проведения углублённого изучения биологических особенностей видов.

Литература

1. Алексеев В.Г. Устойчивость растений в условиях Севера: эколого-биохимические аспекты. Новосибирск: ВО Наука, 1994. 152 с.

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

3. Кершепгольц Б.М. Биохимические механизмы формирования фаз неспецифической адаптивной реакции организма при различных интенсивностях раздражителей // Наука и образование. 2002. № 1. С. 42-45.

4. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. К вопросу изучения антиокис-лительной защиты высших растений в условиях влияния атмосферных выбросов предприятий Газпрома // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2011. № 30 (1). С. 218-224.

5. Стогний В.В., Журавская А.Н., Кершенгольц Б.М. Влияние условий произрастания на активность антиоксидантных систем семян различных видов дикорастущих растений // Растительные ресурсы. 2000. Вып. 1. С. 57-64.

6. Муравьёва Д.А., Самылина И.А., Яковлев Г.П. Фармакогнозия: учебник. М.: Медицина, 2002. 4-е изд., перер., доп. 656 с.

7. Немерешина О.Н., Гусев Н.Ф. О некоторых аспектах рационального использования лекарственных растений Предуралья // Известия Оренбургского государственного аграрного университета. 2009. № 22 (2). С. 308-312.

8. Выделение и анализ природных биологически активных веществ / под ред. Сироткиной Е.Е. Томск: Изд-во Том. гос. ун-та, 1987. 184 с.

9. Деготь А.В., Литвиненко В.И. Иридоиды семейства норичниковых // Современные проблемы фармакологической науки и практики. Киев, 1972. С. 76.

10. Сухинина Т.В. Фармакогностическое изучение растений рода очанка: автореф. дисс. ...канд. фарм. наук. Пермь, 2002. 20 с.

11. Ginger D., Simchen P. Zur Kentnis iridoider Pflanzenstoffe // Die Pharmazie. 1967. Bd. 22. № 6. Р. 315.

12. Trim A.R., Hill R. The preparation and properties of aucubin, asperulosid and some related glucosides // Biochem. J. 1952. Vol. 50. P. 310.