КОЛИЧЕСТВЕННОЕ СОДЕРЖАНИЕ БИОЛОГИЧЕСКИ АКТИВНЫХ ВЕЩЕСТВ Arsenjevia baicalensis (Turscz.ex Ledeb.) Holub., количественный анализ
М.Ю. Бражкина, Н.А. Величко Сибирский государственный технологический университет, пр. Мира, 82, Красноярск (Россия)
Определено количественное содержание биологически активных веществ в надземной и подземной частях Arsenjevia baicalensis (Turscz.ex Ledeb.) Holub. Установлено, что в этих частях A. baicalensis содержится 1,25 и 1,74% алкалоидов соответственно.
Введение
Ветреница байкальская (Arsenjevia baicalensis (Turcz. ex Ledeb.) Holub) сем. Ranunculaceae - редкий вид, неморальный третичный реликт, эндемик южной части Красноярского края и Прибайкалья. A. baicalensis имеет несколько изолированных местонахождений: одно - на юге Красноярского края, по правобережью Енисея в предгорьях Западного Саяна, второе расположено на южном побережье оз. Байкал в предгорьях и на северном склоне хр. Хамар-Дабан в пределах Бурятии и Слюдянского района Иркутской области, третье - в восточном Прибайкалье (хр. Баргузинский) [1]. Поскольку ареал ее очень мал, то существует вполне реальная угроза ее полного исчезновения под влиянием антропогенного воздействия.
В народной медицине ветреницу используют для лечения болезней печени, туберкулеза легких, ревматических и других заболеваний [16]. Химический составA. baicalensis изучен мало, в растении обнаружены протоанемонин, алкалоиды, карденолиды, флавоноиды (кверцетин, лютеолин, кемпферол) [13]. Протоанемонин - действующее вещество лютиков - представляет собой летучее соединение с весьма резким запахом и жгучим вкусом, обладает токсическим и раздражающим действием при местном применении. В малых дозах протоанемонин стимулирует деятельность центральной нервной системы, увеличивает число эритроцитов, повышает содержание гемоглобина, обладает антимикробным и фунгистатическим действием [2, 3].
В связи с вышеизложенным, всестороннее химико- и биотехнологическое изучение A. baicalensis в целях оценки перспективы использования этого вида для клонального микроразмножения, как для сохранения вида, так и для получения биомассы — потенциального источника биологически активных веществ (БАВ), представляет несомненный интерес.
Цель данной работы - количественное определение отдельных групп биологически активных веществ в сырье (надземной и подземной частях) и экстрактах из A. baicalensis.
Экспериментальная часть
Материалом для исследования служила надземная и подземная часть ветреницы байкальской собранная в предгорьях Западного Саяна в июле 2010 г. Высушенное сырье измельчали до размера частиц 1-2 мм. Количественное содержание БАВ определяли по известным методикам: содержание
влаги и золы, сапонинов - гравиметрическим; аскорбиновой кислоты - титриметрическим, с использованием реакции Тильманса [6]; рутина - спектрофотометрическим [7]; тиамина - титриметрическим [8], флавоноидов [12], хлорофиллов a и b [14] - спектрофотометрическим, белков с использованием красителя амида черного - фотоколориметрическим [15] методами.
Для определения содержания гомо- и гетерополисахаридов сырье предварительно обработали 2% соляной кислотой, затем 80% серной кислотой [4], лигнина - раствором цинка хлорида в соляной кислоте [5]. Извлечение алкалоидов производили по методу П. Морриса [10]. Для качественного определения протоанемонина несколько миллилитров полученного экстракта смешивали с небольшим количеством нитропруссида натрия, а затем с едким натром [11].
Содержание экстрактивных веществ определяли методом исчерпывающей экстракции 10-20 г (точная навеска) cырья, измельченного до размера частиц 1-3 мм, спиртом этиловым разной концентрации в аппарате Сокслета в течение 40 ч. Количество экстрактивных веществ определяли как разницу в массе сухого образца до и после исчерпывающей экстракции в аппарате Сокслета [9].
Полученные данные обработаны статистически с применением критерия Стъюдента при доверительной вероятности 95%.
Результаты и обсуждение
Результаты количественного анализа биологически активных веществ в подземной и надземной частях ветреницы байкальской приведены в таблице 1.
Количественное содержание основных групп биологически активных веществ в Arsenjevia baicalensis
Содержание
Подземная часть Надземная часть
Алкалоиды, % от а.с.м 1,74±0,01 1,25±0,03
Сапонины, % от а.с.м 0,75±0,03 0,28±0,04
Флавоноиды, % от а.с.м 0,11±0,04 0,15±0,05
Протеин, % от а.с.м 2,05±0,02 3,14±0,03
Витамин С, мг % 2,72±0,03 11,35±0,03
Рутин, мг % 0,86±0,04 4,72±0,06
Тиамин, мг % 0,11±0,03 2,61±0,05
Хлорофилл a, мг % - 0,28±0,015
Хлорофилл b, мг % 0,01±0,017 0,21±0,013
Экстрактивные вещества, % от а.с.м. 21,70±0,03 24,00±0,05
Гомополисахариды, % от а.с.м. 24,00±0,06 23,00±0,06
Гетерополисахариды, % от а.с.м. 26,50±0,01 26,00±0,02
Лигнин, % от а.с.м. 18,60±0,03 8,00±0,03
Зола, % от а.с.м. 8,20±0,02 14,90±0,04
Установлено высокое содержание алкалоидов в подземной (1,74%) и надземной частях (1,25%) A. baicalensis, что позволяет отнести этот вид к разряду высокоалкалоидоносных растений с ценными фармакологическими свойствами. Также A. baicalensis отличается высоким содержанием углеводов, которое достигает 50,50% от суммы экстрагируемых веществ.
Приведены данные по изучению зависимости выхода экстрактивных веществ A. baicalensis от концентрации спирта этилового.
Полученные результаты показали, что наибольшее извлечение экстрактивных веществ (24,00%) достигается при использовании 40% раствора этилового спирта.
По известным методикам определено количественное содержание БАВ в спиртовых экстрактах A. baicalensis, результаты анализов представлены.
Наибольшее содержание тиамина, рутина и алкалоидов содержится в экстракте, полученном при экстракции 40% этанолом, витамина С - в экстракте, полученном при экстрагировании 70% этанолом.
Зависимость выхода экстрактивных веществ от концентрации растворителя:
1 - по оси абсцисс - концентрация спирта этилового, в %; 2 - по оси ординат - выход экстрактивных веществ, в % от а.с.м.
Количественное содержание биологически активных веществ в экстрактах спиртовых
Arsenjevia baicalensis
Содержание 40% экстракт 70% экстракт 96% экстракт
Тиамин, мг % 2,36±0,01 1,52±0,03 1,46±0,02
Витамин С, мг % 11,60±0,03 12,68±0,05 11,08±0,02
Рутин, мг % 4,37±0,01 3,13±0,03 2,19±0,03
Флавоноиды, % 0,96±0,03 1,19±0,05 1,28±0,06
Алкалоиды, % 1,56±0,025 1,42±0,031 1,35±0,043
Сапонины, % 0,67±0,028 1,00±0,039 0,58±0,021
Выводы
1. Определено количественное содержание основных групп биологически активных веществ Arsenjevia baicalensis. Установлено, что подземная и надземная части A. baicalensis отличаются высоким содержанием алкалоидов, и этот вид можно отнести к высокоалкалоидоносным растениям.
2. Наибольший выход экстрактивных и биологически активных веществ наблюдается при экстракции сырья 40% этиловым спиртом.
Список литературы
1. Малышев Л.И., Соболевская К.А. Редкие и исчезающие растения Сибири // Охрана растительного мира Сибири. Новосибирск, 1981. С. 20-25.
2. Вент Ф.У. В мире растений. М.,1972. 194 с.
3. Бузук Г.Б., Ловкова М.Я. Метаболизм алкалоидов: регуляция на молекулярном уровне, пространственная организация // Прикладная биохимия и микробиология. 1995. Т. 31. С. 467-479.
4. ГПарков В.И., Куйбина Н.И., Соловьева Ю.П. Количественный химический анализ растительного сырья. М., 1968. 62 с.
5. Оболенская А.В., Ельницкая З.П., Леонович АА. Лабораторные работы по химии древесины и целлюлозы. М., 1991. 320 с.
6. Ермаков А.И., Арасимович В.В., Смирнова-Иконникова М.И., Ярош Н.П., Луковникова Г.А. Методы биохимического исследования растений. Л., 1972. 456 с.
7. Смирнова Л.П., Первых Л.Н. Количественное определение суммы флавоноидов в цветках бессмертника песчаного // Химико-фармацевтический журнал. 1998. №6. С. 35-38.
8. Девяткина ВА. Методы определения витаминов. М., 1954. 135 с.
9. Долгодворова С.Я., Перышкина Г.И., Черняева ГН. Фракционирование экстрактивных веществ древесины // Исследование биологических ресурсов средней тайги Сибири. Красноярск, 1985. С. 75-85.
10. Гринкевич ЛН. Химический анализ лекарственных растений. М., 1983. 175 с.
11. ГусынинИА. Токсикология ядовитых растений. М., 1962. 624 с.
12. Адихотдаев К.Б., Баньковский А.И., Глызин В.И. Определение флавоноидов в растительном сырье // Фармация. 1977. №3. C. 3-27.
13. Баженов СВ. Ветеринарная токсикология. Л., 1970. 320 с.
14. Левин Э.Д., Миронов П.В. Современные физиолого-химические методы исследования : метод. указ. к проведению лаб. работ для студентов спец. 2603 всех форм обучения. Красноярск, 1988. 28 с.
15. Ушанова В.М., Лебедева О.И. Основы научных исследований. Красноярск, 2003. Кн. 2. 98 с.
16. Ковалёва Н.Г. Лечение растениями. Очерки по фитотерапии. М., 1972. 352 с.
Brazhkina M.Y.*, Velichko N.A. THE QUANTITATIVE CONTENT OF BIOLOGICALLY ACTIVE SUBSTANCES OF ARSENJEVIA BAICALENSIS (TURCZ. EX LEDEB.) HOLUB
Siberian State University of Technology, 82, Mira Street, Krasnoyarsk, 660049, (Russia)
The content of biologically active substances of Arsenjevia baicalensis (Turscz.ex Ledeb.) Holub. in aerial and underground parts of a plant is defined. It is established that 1,25 and 1,74% alkaloid contain in aerial and underground part, respectively.
Keywords: Arsenjevia baicalensis (Turscz.ex Ledeb.) Holub., quantitative analysis
References
1. Malyshev L.I., Sobolevskaia K.A. Okhrana rastitel'nogo mira Sibiri. [Protection of Siberian flora]. Novosibirsk, 1981, pp. 20–25 (in Russ.).
2. Vent F.U. V mire rastenii. [In the plant world]. Moscow, 1972, 194 p. (in Russ.).
3. Buzuk G.B., Lovkova M.Ia. Prikladnaia biokhimiia i mikrobiologiia, 1995, vol. 31, pp. 467–479 (in Russ.).
4. Sharkov V.I., Kuibina N.I., Solov'eva Iu.P. Kolichestvennyi khimicheskii analiz rastitel'nogo syr'ia. [Quantitative chemical analysis of plant material]. Moscow, 1968, 62 p. (in Russ.).
5. Obolenskaia A.V., El'nitskaia Z.P., Leonovich A.A. Laboratornye raboty po khimii drevesiny i tselliulozy. [Laboratory work on the chemistry of wood and cellulose]. Moscow, 1991, 320 p. (in Russ.).
6. Ermakov A.I., Arasimovich V.V., Smirnova-Ikonnikova M.I., Iarosh N.P., Lukovnikova G.A. Metody biokhimicheskogo issledovaniia rastenii. [Methods for biochemical study of plants]. Leningrad, 1972, 456 p. (in Russ.).
7. Smirnova L.P., Pervykh L.N. Khimiko-farmatsevticheskii zhurnal, 1998, no. 6, pp. 35–38 (in Russ.).
8. Deviatkina V.A. Metody opredeleniia vitaminov. [Methods for determination of vitamin]. Moscow, 1954, 135 p. (in Russ.).
9. Dolgodvorova S.Ia., Peryshkina G.I., Cherniaeva G.N. Issledovanie biologicheskikh resursov srednei taigi Sibiri. [The study of biological resources of the middle taiga of Siberia]. Krasnoyarsk, 1985, pp. 75–85 (in Russ.).
10. Grinkevich L.N. Khimicheskii analiz lekarstvennykh rastenii. [Chemical analysis of medicinal plants]. Moscow, 1983, 175 p. (in Russ.).
11. Gusynin I.A. Toksikologiia iadovitykh rastenii. [Toxicology of poisonous plants]. Moscow, 1962, 624 p. (in Russ.).
12. Adikhotdaev K.B., Ban'kovskii A.I., Glyzin V.I. Farmatsiia, 1977, no. 3, pp. 3–27 (in Russ.).
13. Bazhenov S.V. Veterinarnaia toksikologiia. [Veterinary toxicology]. Leningrad, 1970, 320 p. (in Russ.).
14. Levin E.D., Mironov P.V. Sovremennye fiziologo-khimicheskie metody issledovaniia : metod. ukaz. k provedeniiu lab. rabot dlia studentov. [Modern physiological-chemical methods of research: guidelines for the laboratory work for students]. 1988, 28 p. (in Russ.).
15. Ushanova V.M., Lebedeva O.I. Osnovy nauchnykh issledovanii. [Fundamentals of Scientific Research]. Krasnoyarsk, 2003, part 2, 98 p. (in Russ.).
16. Kovaleva N.G. Lechenie rasteniiami. Ocherki po fitoterapii. [Treatment plants. Essays on herbal medicine]. Moscow, 1972, 352 p. (in Russ.).