Астраханский государственный университет (кафедра биотехнологии, зоологии и аквакультуры, профессор)
Россия
Астрахань, Россия
Исследована антиоксидантная активность физико-химическим методом с помощью спектрофо-тометра экстрактов корня, семян Glycyrrhiza glabra L., препарата «экстракт солодки «Гли-цирфит», содержащих группу флавоноидных соединений, сапонины, терпеноиды, смолы; экс-тракта плодов Sophora japonica L. с содержанием 8 флавоноидов, рутина, кемпферол-3-софорозида, кверцетин-3-рутинозида и генистеин-4-софорабиозида, экстракта околоплодника Juglans regia L. с содержанием фенольных кислот, флавоноидов аскорбиновой кислоты (до 3 %), дубильных веществ. Оценку антиоксидантной активности проводили методом, основан-ным на реакции ингибирования ДФПГ. В качестве контрольных служили препараты 5 % водно-солевой раствор аскорбиновой кислоты (50 мг/мл) и 10% раствор α-токоферола ацетата (вита-мина Е) в масле. Наибольшую антиоксидантную активность проявили экстракты плодов Glycyrrhiza glabra L., плодов Sophora japonica L. и препарат «Глицирфит», где по-нашему мнению, было наибольшее количество антиоксидантных компонентов. Высокую степень ингибиро-вания свободнорадикальных процессов, проявил водный экстракт корня солодки, экстракт околоплодника Juglans regia L. Исследования показали низкую АОА растворов лекарственных препаратов аскорбиновой кислоты и витамина Е в этом эксперименте.
антиоксидантная активность, лекарственные препараты, фенольные соединения, экстракты рас-тений
В настоящее время особый интерес вызывают препараты из лекарственных растений. Широкий спектр воздействия от молекулярного до уровня организма, отсутствие аллергических и токсических реакций и других осложнений при длительном применении снискали им большую популярность. Наиболее значимое из них глицирризиновая кислота, которая является агликоном, многие группы флавоноидных соединений, сапонины, терпеноиды, смолы, углеводные соединения, белки, в том числе лектиновые белки, обладающие абсорбционными свойствами антител [1]. Многие из этих веществ содержатся в препарате «экстракт солодки Глицирфит», состоящим из корней и корневищ солодки голой Glycyrrhiza glabra L. и оказывают иммуностимулирующее действие на активность перитонеальных макрофагов периферической крови [2].
Многочисленные площади полей солодки имеются в Прикаспийском регионе, в том числе на территории Астраханской области России. Прикаспийский регион характеризуется высокими летними температурами. Большую часть региона занимают аллювиальные дельтовые почвы, особенностью которых является слоистость почвенного профиля и наличие обогащенных плодородных аллювиальных отложений. Это идеальное место для распространения и выращивания солодки как сельскохозяйственной культуры, а климатические характеристики, такие как высокая годовая инсоляция и температура, позволяют накапливать высокие уровни биологически активных веществ в корнях и надземной части солодки [3].
Одним из наиболее известных в клинической практике соединений являются антиоксиданты, которые также применяются для увеличения сроков хранения пищевых продуктов. В основе их действия лежит ингибирование реакций окисления пищевых компонентов [4]. Известно, что антирадикальная активность многих препаратов заключается в наличии в их составе фенольных групп соединений. Некоторые фенольные соединения относятся к донаторам протонов, среди них азотсодержащие гетероциклические вещества, тиолы, α, β-диенолы и порфирины, флавоноиды [5]. Ряд антиоксидантов фенольного типа (например, часть флавоноидов) могут выступать в роли комплексообразователей и способны хелатировать катионы металлов [6]. Считается, что прооксидантные свойства фенольных соединений зависят от их концентрации, выраженности и времени протекания процессов [7], присутствия в среде катионов металлов, имеющих переходную валентность (железо, медь, марганец и др.) [8]. Кроме того, фенолы проявляют антиоксидантное действие путем взаимодействия с перокси- и алкокси-радикалами, которые образуются в процессе перекисного окисления липидов за счет легкоподвижного атома водорода, имеющегося в одной или нескольких фенольных группах молекулы с антиоксидантной активностью. В многочисленной литературе описаны основные представители фенолов, к которым относятся токоферолы [8], ионол, пробукол, производные фенолов и нафтолов, флавоноиды [9], катехины, фенолкарбоновые кислоты, эстрогены, лазароиды [8, 9].
Наиболее часто применяемыми антирадикальными препаратами в терапевтической практике оказались аскорбиновая кислота (витамин С) и альфа-токоферола ацетат (витамин Е). В связи с этим целью работы оказалось изучить состав антиоксидантов в некоторых растениях Каспийского региона и определить перспективы создания на их основе профилактических препаратов с антиоксидантной активностью.
Материалы и методы исследования. В данной работе изучена антиоксидантная активность компонентов препарата Глицирфит из корней солодки голой Каспийского региона и возможность использования препарата в качестве антиоксидантного средства в профилактике многих клинических состояний. Определяли антиоксидантную активность веществ, экстрагированных из корней солодки голой Каспийского региона методом радикального захвата.
С помощью спектрофотометра, физико-химическим методом проведены исследования сравнительной антиоксидантной активности лекарственных препаратов аскорбиновой кислоты (витамин С) и альфа-токоферола ацетата (витамин Е); препарата из корня солодки голой Glycyrrhiza glabra L. «экстракт солодки «Глицирфит», сертифицированного как пищевая добавка и экстрактов плодов софоры японской Sophora japonica L., в которых, в период созревания содержится 8 флавоноидов, рутин, кемпферол-3-софорозид, кверцетин-3-рутинозид и генистеин-4-софорабиозид; экстракта околоплодника ореха грецкого Juglans regia L., который содержит α- и β-гидроксиглюконы, фенолические кислоты, диарилгептаноид, флавоноиды, фенилэтаноиды, аскорбиновую кислоту (до 3 %), дубильные вещества [9].
Оценку антиоксидантной активности (АОА) проводили методом, основанным на реакции ДФПГ (2,2 – дифенил-1-пикрилгидразил (С18Н12N5О6, M = 394,33) на цифровом фотоэлектроколориметре «АР-101» («Apel Inc.», Япония) при длине волны 510 нм [10, 11]. Для сравнения антиоксидантной активности был проведен анализ лекарственных препаратов: 5 % водно-солевой раствор аскорбиновой кислоты (50 мг/мл) («Борисовский завод медицинских препаратов», Республика Беларусь) и раствор α-токоферола ацетата (витамина Е) 10% в масле Р 73.941.27 («Фармацевтическая фабрика Санкт-Петербурга», Россия) [12]. Каждый опыт был повторен три раза, доверительный интервал вычисляли статистическими методами с использованием коэффициента Стьюдента (доверительная вероятность 0,95).
Определение степени радикального захвата Р % = [(Ho - HAOx) / Hо] × 100 %, где Но и НАОх – высота фотометрического сигнала в отсутствии и присутствии антиоксиданта, соответственно. Определение антиоксидантной активности АА % = [1 - (Ai - Aj) / Ac] × 100 %, Определение антиоксидантной активности АОА = Dkk-Dоп/Dk: где Dk, Dоп – оптическая плотность в контрольном и опытных образцах [10].
Результаты исследования и их обсуждение. Получили результаты антиоксидантной активности экстрактивных компонентов водно-этаноловых экстрактов околоплодника ореха грецкого, экстракта плодов Софоры, экстракта плодов Солодки, водного экстракта корня Солодки голой Каспийского региона, препарата «экстракт солодки ГЛИЦИРФИТ», в сравнении с показателями альфа-токоферола ацетата (Вит Е), аскорбиновой кислоты (Вит С) - известными антиоксидантами. Результаты антиоксидантной активности экстрактов некоторых растений и известных лекарственных препаратов помещены в таблицу.
Таблица. Результаты антиоксидантной активности растительных экстрактов
и известных лекарственных препаратов
Table. Results of antioxidant activity of plant extracts and known drugs
|
№ п/п |
Образец (объем 50 мкг/мл) |
Антиоксидантная активность АА % |
Степень ингибирования Т % |
Антиоксидантная активность АОА |
|
1 |
Экстракт околоплодника ореха |
34,49 |
0,306 |
|
|
2 |
49,09 |
0,479 |
||
|
3 |
33,71 |
47,28 |
||
|
4 |
43,82 |
57,39 |
0,404 |
|
|
Экстракт плодов солодки |
140,88 |
0,605 |
||
|
6 |
Витамин Е |
18,65 |
37,73 |
0,045 |
|
7 |
Аскорбиновая кислота |
21,0 |
26,6 |
0,030 |
Сравнительные показатели антиоксидантной активности изучаемых экстрактов и известных препаратов с антиоксидантными свойствами, то есть их антиокислительная способность отражены в виде средних значений оптической плотности (А) и степени ингибирования ДФПГ исследуемыми экстрактами (%), а также антиоксидантная активность образцов в средних единицах (АОА) и в процентном соотношении (АА %). Как видно из таблицы, наибольшую способность к антиокислительной деятельности проявили экстракты плодов солодки голой (127,31 %; 140,88 %; 0,605), экстракт плодов софоры японской Sophora japonica L., (43,82 %; 57,39 %; 0,404) и препарат Глицирфит из корня солодки голой (65,52 %; 49,09 %; 0,479), где, по нашему мнению, было наибольшее количество антиоксидантных компонентов. Высокую степень ингибирования свободнорадикальных процессов, также, как и в случае с АОА, проявил водный экстракт корня солодки (33,71 %;47,28 %; 0,381), экстракт кожуры ореха (34,49 %; 48,06 %; 0,306). Однако проведенные исследования показали низкую АОА и степень ингибирования растворов лекарственных препаратов аскорбиновой кислоты (21,0 %;26,6 %; 0,030) и витамина Е (18,65 %; 37,73 %; 0,045), которые были взяты для сравнения. По литературным данным известно, что они обладают выраженной антиоксидантной активностью [13, 14]. Однако проведенные исследования показали более низкую антиоксидантную активность по сравнению с водно-спиртовыми экстрактами некоторых лекарственных растений. Это можно объяснить тем, что препараты лекарственного назначения имеют низкую концентрацию активного вещества (в 1 мл водно-солевого раствора содержится 50 мг аскорбиновой кислоты, а в масляном растворе ɑ-токоферола (витамина Е) содержится 10 % активного вещества [15].
Согласно известным литературным данным, основными антиоксидантами являются флавоноидные соединения. Так, в корне солодки голой содержится около 30 флавоноидов (ликвиритин, глаброзид, кверцетин и т.д.), плоды софоры содержат до 30 % рутина, кверцетина 18,5–27,5 мг%, фенолкарбоновые кислоты: хлорогеновая кислота – 80,5–89,2 мг%, кофейная кислота – 0,4–0,8 мг%, галловая кислота 1,7–2,5 мг%, флавоны япониказины и другие соединения [11, 14, 16]. Плоды и околоплодник ореха грецкого содержат феноловые вещества, рутин – 3390,7–4273,2 мг%, кверцетин, катехины и другие соединения [14].
Все это свидетельствует о перспективном использовании водно-этаноловых экстрактов растений и препарата «экстракт солодки Глицирфит» из корня солодки в качестве антиоксидантных препаратов неферментативной природы с фармакотерапевтическими свойствами, к которым как известно, относятся витамины А, С, Е, каротиноиды, полифенолы (флавоноиды) и их синтетические аналоги – низкомолекулярные соединения (убихинон, глутатион), микроэлементы (селен) и другие. Применение в различных областях практической медицины этих препаратов растительного происхождения требует дальнейшего изучения [17].
Полученные результаты можно будет квалифицировать как научно-обоснованные теоретические и практические решения, обладающие новизной и полезностью, внедрение которых внесут значительный вклад в науку и практику. Как известно, 67 % грецкого ореха составляют скорлупа и околоплодник, побочные продукты низкой ценности богатые фенольными соединениями. Фенольные соединения, извлеченные из скорлупы грецкого ореха, являются потенциально хорошими природными источниками антиоксидантов для пищевой и фармацевтической промышленности [17, 18].
Как видно, препарат из корней солодки «экстракт солодки Глицирфит» превосходит по показателям антиоксидантной активности известный антиоксидант витамин Е. Так, представленные в данной работе результаты, показали возможность использовать препараты из корня солодки голой Каспийского региона в качестве новых профилактических растительных средств.
1. Маслов А. К., Назарова Г. Н., Сухенко Л. Т. Влияние экстракта из корня солодки на функциональ-ную активность перитонеальных макрофагов мышей, зараженных внутрибрюшинно микробактериями тубер-кулеза // Вестник новых медицинских технологий, 2008, Т. 15. № 4. С. 212-213.
2. Sukhenko L., Zeitar E., Fedotova A., Egorov M. Prospects of naked licorice cultivation in the caspian region for the creation of foam licorice baths (based on the drug glytsrfit) // Dela Press Conference Series: Medical Sciences. 2022. Vol. 001, 003. Р. 1-7. doi:https://doi.org/10.56199/dpcsms.bjse2063.
3. Акжанов Н. Экстракт из скорлупы грецкого ореха как биологически активная добавка к пище // Инновационные процессы в пищевых технологиях: наука и практика // Инновационные процессы в пищевых технологиях: наука и практика : мат-лы III Международной научно-практической конференции (16-17 февраля 2023, Москва) / под ред. Мелешкиной Е.П. М.: Федеральный научный центр пищевых систем им. В.М. Горбато-ва, 2023. С. 6-11.
4. Зайцев В. Г., Островский О. В., Закревский В. И. Связь между химическим строением и мишенью дей-ствия как основа классификации антиоксидантов прямого действия // Экспериментальная и клиническая фар-макология. 2003. Т. 66, № 4. С. 66-70.
5. Белоусова М. А., Корсакова Е. А., Городецкая Е. А., Каленикова Е. И., Медведев О. С. Новые антиок-сиданты как нейропротекторы при ишемических повреждениях головного мозга и нейродегенеративных забо-леваниях // Экспериментальная и клиническая фармакология 2014. Т. 77, № 11. С. 36-44.
6. Ohshima H., Yoshie Y., Auriol S., Gilibert I. Antioxidant and prooxidant actions of flavonoids: effects on DNA damage induced by nitric oxide, peroxinitrite and nitroxyl anion. Free Radical. Biol. Med. 1998. Vol. 25, no. 9. P. 1057-1065.
7. Lipid-Soluble Antioxidants: Biochemistry and Clinical Applications / eds. Ong A. S. H., Packer L. Basel; Boston: Birkhauser Verlag, 1992. 642 p.
8. Бурлакова Е. Б., Крашаков С. А., Храпова Н. Г. Роль токоферолов в пероксидном окислении липидов биомембран // Биологические мембраны. 1998. Т. 15, № 2. С. 161-167.
9. Ohshima H., Yoshie Y., Auriol S., Gilibert I. Antioxidant and prooxidant actions of flavonoids: effects on DNA damage induced by nitric oxide, peroxinitrite and nitroxyl anion. Free Radical Biol. Med. 1998. Vol. 25, no. 9. Р. 1057-1065.
10. Хасанов В. В., Рыжова Г. Л., Мальцева Е. В. Методы исследования антиоксидантов // Химия расти-тельного сырья. 2004. № 3. С. 63-75.
11. Fabris S., Bertelle M., Astafyeva O., Gregoris E., Zangrando R., Gambaro A., Lima G., Stevanato R. Antiox-idant properties and chemical composition relationship of Europeans and Brazilians propolis // Pharmacology & Pharmacy. 2013. Vol. 4, no. 1. P. 46-51. doihttps://doi.org/10.4236/pp.2013. 41006.
12. Шахмарданова С. А., Гулевская О. Н., Селецкая В. В., Зеленская А. В., Хананашвили Я. А., Нефедов Д. А., Галенко-Ярошевский П. А. Антиоксиданты: классификация, фармакотерапевтические свойства, исполь-зование в практической медицине // Журнал фундаментальной медицины и биологии. 2016. № 3. С. 4-15.
13. Mao S. J. T., Yates M. T., Jackson R. L. Antioxidant activity and serum levels of probucol and probucal me-tabolites. Methods Enzymol. 1994. Vol. 234. С. 505-513.
14. Барабой В. А. Биологическое действие растительных фенольных соединений. Киев: Наукова думка АН УССР, 1976. 23 с.
15. Gordon M. H., Roedig-Penman A. Antioxidant activity of quercetin and myricetin in liposomes // Chem. Phys. Lipids. 1998. Vol. 97, no. 1. С. 79-85.
16. Новиков В. Е., Левченкова О. С. Новые направления поиска лекарственных средств с антигипоксиче-ской активностью и мишени их действия // Экспериментальная и клиническая фармакология. 2013. Т. 76, № 5. Р. 37-47.
17. Бурлакова Е. Б., Крашаков С. А., Храпова Н. Г. Роль токоферолов в пероксидном окислении липидов биомембран // Биологические мембраны. 1998. Т. 15, № 2. С. 137-167.
18. Астафьева O. В., Сухенко Л. Т., Егоров M. A. Исследование противомикробной и антиоксидантной активности экстракта девясила британского (Inula britannica L.). Молекулярно-генетические и фармакологиче-ские аспекты изучения ценных биологически активных компонентов: мат-лы. Всероссийской научной конфе-ренции (24-25 апреля 2014, Астрахань). Астрахань: Издатель Сорокин Р.В., 2014. С. 67-70.
