Электронный научный журнал
Современные проблемы науки и образования
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,737

ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНО-СПИРТОВЫХ ЭКСТРАКТОВ ВИДОВ РОДА ЗОПНИК (PHLOMIS L.) ИЗ ПРИРОДНОЙ ФЛОРЫ ДАГЕСТАНА НА СОДЕРЖАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ

Вагабова Ф.А. 1 Раджабов Г.К. 1 Мусаев А.М. 1
1 Федеральное государственное бюджетное учреждение науки Горный ботанической сад Дагестанского научного центра Российской академии наук
Целью статьи является выявление в природной флоре Дагестана источников флавоноидов, антоцианов с высокой антиоксидантной активностью. Были исследованы два вида рода Зопник: Phlomis pungens Willd. и Phlomis tuberose L. Надземная часть их была собрана в фазу цветения растений в 2014 году из разных природных популяций флоры Дагестана. Для определения суммарного содержания флавоноидов и антоцианов использовалась стандартная методика с использованием реакции образования комплексных соединений с хлоридом алюминия и хлоридом кобальта, соответственно, на СФ-56. Перерасчет данных производился на рутин и на 3-глюкозид цианидина. Суммарные антиоксиданты определялись на приборе для экспресс-анализа суммарных антиоксидантов «ЦВЕТ-ЯУЗА-001-ААА», амперометрическим методом, с пересчетом на галловую кислоту. Полученные результаты показали несущественную разницу в содержании суммы флавоноидов и антоцианов при видимой разнице в содержании антиоксидантов. Отмечены популяции видов зопника с высоким содержанием фенольных соединений с антиоксидантной активностью. Изучено влияние высотного фактора на суммарное накопление флавоноидов, антоцианов, антиоксидантов. Выявлено, что с ростом высоты над уровнем моря места произрастания Ph. pungens увеличивается содержание суммы флавоноидов и антиоксидантов. Впервые полученные данные по содержанию и изменчивости суммы флавоноидов, антоцианов, антиоксидантов в траве двух видов рода Зопник в природной флоре Дагестана имеют несомненный интерес для исследователей для объяснения механизма влияния абиотических факторов среды на накопление биологически активных соединений в лекарственных растениях и могут быть рекомендованы для фармацевтических, медицинских, пищевых целей.
phlomis pungens willd
phlomis tuberose l.
популяции
вид
высотный градиент
сумма флавоноидов
сумма антоцианов
суммарная антиоксидантная активность.
1. Муравьева Д.А. Фармакогнозия / Д.А. Муравьева, И.А. Самылина, Г.П. Яковлев. – М.: Медицина, 2002. – 615 с.
2. Лекарственное сырье растительного и животного происхождения. Фармакогнозия / под ред. Г.П. Яковлева. – СПб.: СпецЛит, 2006. – 721 с.
3. Theodoridis S., Stefanaki A., Meltem Tezcan M. et al. DNAbarcoding in native plants of the Labiatae (Lamiaceae) family from Chios Island (Greece) and the adjacent Сesёme-Karaburun Peninsula (Turkey) // Molecular Ecology Resources. – 2012. – Vol. 12. – Р. 620–633.
4. Муртазалиев Р.А. Конспект флоры Дагестана / отв. ред. чл.-кор. РАН Р.В. Камелин. - Махачкала: Эпоха, 2009. – Т. III. – 304 с.
5. Круглая А.А. Фармакогностическое изучение зопника колючего и зопника клубненосного, произрастающих на Северном Кавказе: автореф. дис. ... канд. фарм. наук. – Пятигорск, 2008. – 23 с.
6. Шушеначева А.М., Шергина О.С. Особенности компонентного состава эфирного масла хмеля обыкновенного и зопника клубненосного // Молодёжь и наука: сборник материалов VI Всероссийской научно-технической конференции студентов, аспирантов и молодых учёных – 2011 [Электронный ресурс]. – Красноярск: Сибирский федеральный ун-т. - URL: http://conf.sfu-kras.ru/sites/mn2010/section16.html.
7. Круглая А.А. Макро- и микроэлементный состав травы зопника колючего и зопника клубненосного, произрастающих на Cеверном Кавказе // Вестник ВГУ. Сер.: Химия, биология, фармация. – 2006. – № 2. – С. 294-196.
8. Круглая A.A. Накопление фенольных соединений в зопнике клубненосном, произрастающем на Северном Кавказе // Разработка, исследование и маркетинг новой фармацевтической продукции: сб. науч. тр. – Пятигорск, 2006. – Вып. 61. – С. 30-31.
9. Круглая A.A., Муравьева Д.А., Борисенко И.А. Полисахаридный состав растений рода зопник // Фармация. – 2007. – № 6. – С. 10-11.
10. Круглая A.A. Содержание иридоидов в зопнике клубненосном, произрастающем на Северном Кавказе // Актуальные проблемы фармации: сб. статей межрегион, науч. конф. – Владикавказ: ФАОН СОГУ им. К.Л. Хетагурова, 2007. – С. 32.
11. Khan T.A., Mazid M., Mohammad F. Status of secondary plant products under abiotic stress: an overview // Journal of Stress Physiology & Biochemistry. – 2011. – Vol. 7. – No. 2. - Р. 75-98.
12. Вагабова Ф.А., Раджабов Г.К., Мусаев А.М., Исламова Ф.И. Ziziphora Clinopodioides Var. Serpyllacea (M. Bieb.) Boiss. – перспективный вид по содержанию фенольных соединений во флоре Дагестана // Ботанический вестник Северного Кавказа. – 2015. – № 1. – С. 30-39.
13. Государственная фармакопея, XI. – М., 1998. – Вып. 1, 2. – 336 с.
14. Яшин А.Я. Инжекционно-проточная система с амперометрическим детектором для селективного определения антиоксидантов в пищевых продуктах и напитках // Российский химический журнал (Ж. Рос. хим. о-ва им. Д.И. Менделеева). – 2008. – Т. I. – № 2. – С. 130-135.

В настоящее время поиск лекарственных растений, разработка и использование лекарственных препаратов на их основе остается актуальной проблемой. Особенно ценны растения семейства Lamiaceaе, которые успешно применяются в лечении многих заболеваний благодаря содержанию в их составе большого количества биологически активных соединений. Род Зопник (Phlomis), насчитывающий около 100 видов травянистых растений, входит в сем. Lamiaceae. Латинское наименование всего рода – Phlomis – произошло от слова «пламя». Оно связано с тем, что в античные времена листья растения сворачивали и использовали в качестве фитилей для масляных ламп [1; 2].

Только в пределах бывшего СССР встречается около 50 видов. Основная масса видов предпочитает степи и луга. В Дагестане произрастает два вида: Phlоmis tuberosa L. и Phlomis pungens Willd. [3; 4, c. 212].

Зопник колючий (Phlomis pungens Willd.) – травянистое многолетнее растение с толстыми, извилистыми корнями, фиолетово-пурпурные стебли которого достигают 60 сантиметров в длину. Плоды зопника – четыре мелких, бурых орешка в чашечке. Вид распространен в малой и Передней Азии, на юге Европы; на территории бывшего СССР растение можно встретить в Казахстане, Украине, на Кавказе и в европейской части России. Он предпочитает степные и лесостепные районы, каменистые отложения, растет у дорог и на залежах [1; 2].

Зопник клубненосный – Phlomis tuberose L. – многолетнее травянистое растение с длинными шнуровидными корнями. Стебель одиночный, ветвистый, четырехгранный до 150 см высотой. Плод – орешек с волосками на верхушке. Цветет во второй половине июня - августе, плоды созревают в июле – августе, хороший медонос. Произрастает на степных склонах, остепнённых лугах, на сухих местах, в зарослях кустарников, на лугах, пустырях, по выходам известняка в умеренном климате большей части Евразии от Центральной и Восточной Европы до Китая [5].

Трава зопника колючего Ph. pungens входит в состав сбора М.Н. Здренко, используемого при папилломатозе мочевого пузыря, анацидных гастритах. Он широко используется в народной медицине. Проявляет антибактериальную активность. В народной медицине отвар, настой, настойку применяют при бронхитах, туберкулезе легких, пневмонии, острых респираторных инфекциях, хроническом и гипоацидном гастритах, язве желудка, анемии, геморрое, астении, малярии, отеках, гипертонической болезни. Настой проявляет тонизирующее, диуретическое действие, повышает иммунитет и ускоряет свертываемость крови; наружно настой применяют при гнойных ранах [5]. Установлено, что сухие экстракты зопника колючего и зопника клубненосного обладают выраженной желчегонной активностью [5].

Корни (клубневидные утолщения), цветки и семена зопника клубненосного в виде порошка, настоя, отвара применяют в тибетской, монгольской медицине, а также у ряда народов Сибири при туберкулезе легких, венерических заболеваниях; кроме того, в тибетской медицине используют при бронхитах, как общеукрепляющее, местно - при болезнях горла, хронических сифилитических язвах, гнойных ранах, при мастите, зобе, белях, головной боли, глухоте; ванны - при отеках ног; в пищу в виде приправ используются корни и листья вместо чая [5].

Химический состав травы Ph. pungens и Ph. tuberosa включает алкалоиды, флавоноиды, дубильные вещества, витамины, эфирное масло, макро- и микроэлементы, которые подчеркивают их терапевтическую значимость и позволяют использовать эти виды для комплексного создания лекарственных средств [5-7]. Кроме того, они богаты содержанием иридоидов, аминокислот, полисахаридов [8-10].

Флавоноиды являются основными группами биологически активных веществ травы зопника колючего и зопника клубненосного (1,69-1,89%, 1,83-1,91% соответственно) [5]. Как известно, флавоноиды и антоцианы как фенольные соединения, выделенные из различных органов растений, выполняют различные функции: мембраностабилизаторы, защита от ультрафиолетового излучения, патогенных микроорганизмов и фитофагов, пигменты различных органов растения, другие [11; 12]. Эти фенольные соединения проявляют широкий спектр действия: противовирусное, антиаллергенное, противовоспалительное, антиоксидантное и так далее. Так как флавоноиды и антоцианы, являясь антиоксидантами прямого действия, характеризуют сырьевую ценность растительного сырья, цель нашей работы - поиск источников фенольных соединений с высоким содержанием антиоксидантной активности в природной флоре Дагестана. Поскольку содержание отдельных биологически активных веществ в дикорастущих растениях определяется природно-климатическими условиями их произрастания, представляло особый интерес изучение изменчивости накопления суммарного содержания флавоноидов, антоцианов, антиоксидантов в траве двух видов рода Зопник вдоль высотного градиента в условиях Дагестана.

Материал и методика

Зопник колючий (Ph. pungens) встречается в Дагестане в степях, на сухих склонах, до нижнего горного пояса. Зопник клубненосный (Ph. tuberosa) произрастает на сухих склонах, до среднего горного пояса в Дагестане [4].

Надземная часть растений двух видов рода Phlоmis была собрана в природных популяциях флоры Дагестана в период цветения 2014 года. Собранное сырье сушили в тени, в проветриваемом помещении. Суммарное содержание флавоноидов и антоцианов определяли спектрофотометрически на спектрофотометре СФ-56 «ЛОМО» по стандартной методике с использованием реакции образования комплексных соединений с хлоридом алюминия и хлоридом кобальта соответственно [13]. Суммарные антиоксиданты определялись на приборе для экспресс-анализа суммарных антиоксидантов «ЦВЕТ-ЯУЗА-001-ААА», амперометрическим методом, с пересчетом на галловую кислоту [14]. При приготовлении всех растворов использовалась деионизированная вода, получаемая на деионизаторе «Водолей». Статистическую обработку данных определения суммарного содержания флавоноидов, антоцианов, антиоксидантов проводили по общепринятым алгоритмам обработки данных с использованием лицензионной системы обработки данных Statistica 5.5. и пакета программ MS EXCEL.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены в таблице и на рис. 1–3. Как видно из таблицы, по содержанию суммы флавоноидов и антоцианов изучаемые виды существенно не различаются. Так, в траве зопника клубненосного суммарное содержание флавоноидов и антоцианов колеблется от 2,33–2,43% до 0,19–0,23%, в траве зопника колючего эти показатели 1,45–2,48% и 0,16–0,20% соответственно. При этом по содержанию антиоксидантов образцы зопника клубненосного несколько богаче про сравнению с образцами зопника колючего. Среди образцов видов отмечены популяции с более высокими показателями вторичных метаболитов: популяция Ph. tuberosa (ЦЭБ–Балхар, h=1200 м над ур. м.) и популяция Ph. рungens (Буйнакский перевал, H=550 м над ур. м.). Как видим, дагестанские образцы зопника колючего и зопника клубненосного по суммарному содержанию флавоноидов превосходят образцы их из флоры других регионов Северного Кавказа по данным [5]. Изучение влияния абиотических факторов среды, связанных с высотой над уровнем моря произрастания сырья, выявило положительную корреляцию между содержанием суммы флавоноидов и антиоксидантов и высотой над уровнем моря (r = 0,99* и r = 0,72*) и обратную связь высоты над уровнем моря с накоплением суммы антоцианов в траве зопника колючего (r = - 0,99*).

Суммарное содержание флавоноидов, антоцианов, антиоксидантной активности водно-этанольных экстрактов (70%) травы Phlоmis tuberosa L. и Phlomis pungens Willd. из природных популяций Дагестана, сбора 2014 года

Место сбора сырья

Высота, м над ур. м.

Среднее суммарное содержание флавоноидов, %

Среднее суммарное содержание антоцианов, %

Среднее суммарное содержание антиоксидантов, мг/г

Phlоmis tuberosa L.

Окр. ЦЭБ 20.07.14

1000

2,33±0,01

0,19±0,00

7,13±0,00

по дороге ЦЭБ - Балхар 05.07.14

1200

2, 43±0,01

0,23±0,00

10,4±0,00

Phlomis pungens Willd.

Табасаранский р-н, выше с. Марага, 17.06.14

470

1,46±0,01

0,20±0,00

4,63±0,00

Буйнакский перевал, 04.06.14

550

2,45±0,01

0,18±0,00

8,45±0,00

Талги, 19.06.14

580

2,48±0,01

0,16±0,00

6,61±0,00

Примечание: ЦЭБ - Цудахарская экспериментальная база.

Рис. 1. Содержание суммарных флавоноидов в траве Phlomis pungens Willd.

(природные популяции, 2014 г. сбора)

Рис. 2. Содержание суммарных антоцианов в траве Phlomis pungens Willd.

(природные популяции, 2014 г. сбора)

Рис. 3. Содержание суммарных антиоксидантов в траве Phlomis pungens Willd. (природные популяции, 2014 г. сбора)

Выводы

Итак, нами впервые в природной флоре Дагестана изучены два вида рода Phlomis. В результате анализа определили суммарное содержание флавоноидов, антоцианов и антиоксидантов в надземной части (траве) Ph. tuberosa и Ph. рungens. Надо отметить, что оба вида по содержанию флавоноидов и антоцианов существенно не отличаются при более высоком содержании суммы антиоксидантов в образцах Ph. tuberosa. Выявлено разнонаправленное действие высоты над уровнем моря на изменчивость содержания изучаемых соединений в траве Ph. рungens. Так, наблюдается положительная корреляционная связь между накоплением суммарного содержания флавоноидов, антиоксидантов и отрицательная между суммарным содержание антоцианов с высотой над уровнем моря места сбора травы зопника колючего Ph. рungens.

Таким образом, трава Ph. tuberosa и Ph. рungens природной флоры Дагестана может быть источником высокого содержания флавоноидов с антиоксидантной активностью. Образцы с высокими показателями вторичных метаболитов можно рекомендовать для интродукции на экспериментальных участках.

Полученные результаты представляют определенный интерес для объяснения механизмов влияния абиотических факторов среды на изменчивость содержания биологически активных соединений в разных органах растений, а также для практических целей.

Работа выполнена при финансовой поддержке проекта «Поиск новых природных растительных источников, богатых флавоноидами, во флоре Дагестана» на 2012-2014 гг., выполнявшейся в рамках Программы фундаментальных исследований ОБН РАН «Биологические ресурсы России: динамика в условиях глобальных климатических и антропогенных воздействий», раздел «Биотехнология рационального использования биологических ресурсов».


Библиографическая ссылка

Вагабова Ф.А., Раджабов Г.К., Мусаев А.М. ИССЛЕДОВАНИЕ ВОДНО-СПИРТОВЫХ ЭКСТРАКТОВ ВИДОВ РОДА ЗОПНИК (PHLOMIS L.) ИЗ ПРИРОДНОЙ ФЛОРЫ ДАГЕСТАНА НА СОДЕРЖАНИЕ ФЕНОЛЬНЫХ СОЕДИНЕНИЙ // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 5.;
URL: http://www.science-education.ru/ru/article/view?id=27031 (дата обращения: 24.04.2019).

Предлагаем вашему вниманию журналы, издающиеся в издательстве «Академия Естествознания»
(Высокий импакт-фактор РИНЦ, тематика журналов охватывает все научные направления)

«Фундаментальные исследования» список ВАК ИФ РИНЦ = 1.252