POLYPHENOLIC COMPOUNDS OF THE FRUIT OF THE VIRGINIA CHERRY (PADUS VIRGINIANA MILL.)

ПОЛИФЕНОЛЬНЫЕ СОЕДИНЕНИЯ ПЛОДОВ ЧЕРЕМУХИ ВИРГИНСКОЙ (PADUS VIRGINIANA MILL.)

Научная статья

Кузьмичева Н.А.^1, *, Михайлова И.В.², , Иванова Е.В.³, Филиппова Ю.В.⁴, Винокурова Н.В.⁵, Воронкова И.П.⁶, Шостак Е.И.⁷,  Таренкова И.В.⁸

⁵ ORCID: 0000-0003-4144-1470;

^1-8 Оренбургский государственный медицинский университет Минздрава России, Оренбург, Россия

* Корреспондирующий автор (n.a.kuzmicheva[at]orgma.ru)

Аннотация

Проведено сравнительное морфолого-анатомическое и фитохимическое изучение плодов черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.) и черемухи виргинской (Padus virginiana Mill.) как перспективного источника биологически активных веществ. Установлено, что образцы плодов черемухи обыкновенной заготовленные на территории Оренбургской области соответствуют требованиям ФС.2.5.0049.15 «Черёмухи обыкновенной плоды» по содержанию дубильных веществ и антоцианов. Показано, что плоды нефармакопейного вида черемухи виргинской не отличаются от плодов черёмухи обыкновенной по содержанию суммы дубильных веществ (в пересчете на танин), флавоноидов (в пересчете на рутин), антоцианов (в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид).

Ключевые слова: черемуха обыкновенная, черемуха виргинская, флавоноиды, дубильные вещества, антоцианы.

POLYPHENOLIC COMPOUNDS OF THE FRUIT OF THE VIRGINIA CHERRY (PADUS VIRGINIANA MILL.)

Research article

Kuzmicheva N.A.^1, *, Mikhailova I.V.², , Ivanova E.V.³, Filippova Yu.V.⁴, Vinokurova N.V.⁵, Voronkova I.P.⁶, Shostak E.I.⁷, Tarenkova I.V.⁸

⁵ ORCID: 0000-0003-4144-1470;

^1-8 Orenburg State Medical University, Orenburg, Russia

* Corresponding author (n.a.kuzmicheva[at]orgma.ru)

Annotation

A comparative morphological-anatomical and phytochemical study of the fruits of common cherry (Padus avium Mill.) and virgin cherry (Padus virginiana Mill.) as a promising source of biologically active substances. It was found that samples of common cherry fruit harvested on the territory of the Orenburg region meet the requirements of FS.2.5.0049.15 "Common Cherry fruit" on the content of tannins and anthocyanins. It is shown that the fruits of the cherry virginiana does not differ from the fruits of common cherry in the content of the sum of tannins (in terms of tannin), flavonoids (in terms of rutin), anthocyanins (in terms of cyanidin-3-O-glucoside).

Key words: bird cherry, common bird cherry virgin, flavonoids, tannins, anthocyanins.

Введение

В настоящее время во всем мире наблюдается тенденция к расширению ассортимента лекарственных препаратов на основе лекарственного растительного сырья, что связано с их способностью оказывать мягкое комплексное воздействие на организм с низкой вероятностью возникновения побочных эффектов. Разработка новых отечественных конкурентоспособных лекарственных средств растительного происхождения является одним из приоритетных направлений в фармацевтической практике. В связи с этим актуальным является поиск новых видов лекарственного растительного сырья, произрастающего на территории нашей страны [3].

Черемуха, произрастающая по всей территории России, является ценным пищевым и лекарственным растением. Широкий спектр фармакологической активности плодов черемухи (противовоспалительные, вяжущие, капилляроукрепляющие, бактерицидные, фунгицидные свойства) обоснован наличием разнообразных классов биологически активных веществ: флавоноидов, фенолкарбоновых кислот, дубильных веществ, тритерпеновых соединений, каротиноидов. В роду черемухи (Padus Mill.) насчитывается около 20 видов деревьев и кустарников, растущих в Cеверном полушарии [1]. На сегодняшний день в России официнальными считаются плоды черёмухи обыкновенной (Padus avium Mill.), их качество регламентирует ФС 2.5.0049.15 «Черёмухи обыкновенной плоды». Вместе с тем, обширным ареалом произрастания характеризуется нефармакопейный вид - черемуха виргинская (Padus virginiana Mill.), широко распространенная на территории Оренбургской области. Исходя из вышеизложенного, целью исследования явилось сравнительное морфолого-анатомическое и фитохимическое изучение плодов черемухи обыкновенной (Padus avium Mill.) и черемухи виргинской (Padus virginiana Mill.) как перспективного источника биологически активных веществ.

Методы и принципы исследования

Объектами исследования явились являлись образцы сырья черемухи обыкновенной и черемухи виргинской, заготовленные в период с 2017 по 2018 гг. на территории Оренбургской области, в Оренбургском районе. Исследования макроскопических и микроскопических признаков сырья выполнялись в соответствии с требованиями ОФС «Плоды», «Техника микроскопического и микрохимического исследования лекарственного растительного сырья и лекарственных растительных препаратов» ГФ РФ XIV издания [2] с помощью цифрового микроскопа «Motic DM-111». Идентификацию биологически активных веществ проводили соответствующими качественными реакциями, а также методом ультрафиолетовой (УФ) спектрофотометрии [2]. Сумму дубильных веществ, в пересчете на танин, определяли перманганатометрическим методом, основанным на окислении фенольных гидроксильных групп дубильных веществ калия перманганатом в присутствии индигосульфокислоты [2].

Содержание антоцианов, в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид, определяли методом рН – дифференциальной спектрофотомерии при длинах волн 510 нм и 700 нм.  (спектрофотометр UV-3600, Shimadzu, Япония) [4].

Количественное определение флавоноидов в плодах черемухи проводили методом дифференциальной спектрофотометриии (спектрофотометр UV-3600, Shimadzu, Япония) на основе реакции комплексообразования с алюминия хлоридом [5]. Расчет содержания суммы флавоноидов проводили в пересчете на рутин и абсолютно сухое сырье по удельному показателя поглощения. Обработка результатов эксперимента проведена в соответствии с требованиями ОФС «Статистическая обработка результатов химического эксперимента» в программе Microsoft Excel 2016 [2].

Основные результаты и их обсуждение

С помощью микроскопического анализа установили характерные анатомо-морфологические признаки плодов черемухи. Все исследуемые образы характеризовались наличием скоплений клеток, заполненные бурым содержимым, окружающих устьичный аппарат (рисунок 1), клетки паренхимы многоугольные, тонкостенные, заполнены красным содержимым, плотно прилегают друг к другу (рисунок 2).

 

Рис. 1 – Скопление клеток, заполненных бурым содержимым (цвет обусловлен накоплением антоцианов), окружающих устьичный аппарат

(А – плоды черемухи обыкновенной; Б – плоды черемухи виргинской)

Рис. 2 – Клетки паренхимы многоугольные, тонкостенные, заполнены красным содержимым, плотно прилегают друг к другу

(А – плоды черемухи обыкновенной; Б – плоды черемухи виргинской)

Химическими реакциями подтвердили присутствие основных классов биологически активных веществ в исследуемых образцах черемухи обыкновенной и черемухи виргинской. Так, для обнаружения дубильных веществ использовали реакцию с 1 % раствором железо-аммониевых квасцов (темно-зелёное окрашивание, при стоянии выпал темный осадок). Присутствие флавоноидов, в частности, антоцианов в плодах было обнаружено посредством проведения в спирто-водных извлечениях из сырья реакции с 2% раствором хлорида алюминия (желтое окрашивание) и цианидиновой пробы (красное окрашивание). Для дополнительного подтверждения результатов качественных реакций было проведено исследование извлечений из исследуемого растительного сырья методом УФ-спектроскопии. УФ-спектр поглощения испытуемых растворов в интервале длин волн от 450 до 600 нм имеет максимум поглощения при длине волны 575±3 нм, характерного для антоцианов. Таким образом, предварительный анализ фитохимического состава извлечений из плодов черёмухи обыкновенной и черемухи виргинской показал, что состав плодов идентичен, и включает в себя флавоноиды, антоцианы, и дубильные вещества.

 

Рис. 3 – Содержание биологически активных веществ в плодах черемухи обыкновенной и черемухи виргинской; n – число образцов

 

Сравнительный анализ содержания дубильных веществ в исследуемых образцах плодов черемухи установил, что содержание дубильных веществ, обнаруженное в плодах черемухи виргинской составило 9,88±0,37%, а в плодах черемухи обыкновенной – 10,17±0,26%. Содержание суммы флавоноидов в пересчете на рутин в сырье черемухи обыкновенной составило 1,87±0,08%. В сравнении с образцом плодов черемухи виргинской (1,80±0,04%) статистически значимых различий не выявлено. Количественное содержание антоцианов в исследуемых образцах заготовленного растительного сырья варьировало от 7,05±0,27% (Padus avium) до 7,3±0,34% (Padus virginiana) (рисунок 3).

Заключение

Подводя итоги, можно отметить, что образцы плодов черемухи обыкновенной заготовленные на территории Оренбургской области соответствуют требованиям ФС.2.5.0049.15 «Черёмухи обыкновенной плоды» по содержанию дубильных веществ (не менее 1,7 %) и антоцианов (не менее 0,5 %). Вместе с тем, изученный нефармакопейный вид черемухи – черемуха виргинская (Padus virginiana Mill.) не отличался по содержанию в плодах суммы дубильных веществ (в пересчете на танин), флавоноидов (в пересчете на рутин), антоцианов (в пересчете на цианидин-3-О-глюкозид) от плодов фармакопейного вида, черёмухи обыкновенной (Padus avium Mill.). Таким образом, подтверждена перспективность использования черемухи виргинской для расширения сырьевой базы черемухи. Принимая во внимание соразмерное содержание танина, рутина, цианидин-3-О-глюкозида в плодах черемухи виргинской и черемухи обыкновенной, представляется возможным одновременное получение лекарственного растительного сырья от разных видов черемухи.

Конфликт интересов Не указан

Conflict of Interest None declared

Список литературы / References

1. Бекетов Е. В.. Идентификация и количественная оценка флавоноидов в плодах черемухи обыкновенной / Е. В. Бекетов и др. //Вестн. Моск. ун-та. – 2005. – Т. 2. – С. 259-262.
2. Государственная Фармакопея Российской Федерации XIV [Электронный ресурс]. – М., 2018. – URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php.
3. Куркин В. А. Фармакогнозия: учебник для фармацевтических вузов (факультетов). 2-е изд., перераб. и доп //Самара: ООО «Офорт», ГОУ ВПО «СамГМУ. – 2007. – 1239 с.
4. Куркин, В. А. Разработка методики определения антоцианов в лекарственном растительном сырье [Текст] / В. А. Куркин [и др.] // Фармация. – 2014. – № 4. – С. 17-20.
5. Куркина А.В. Экспериментально-теоретическое обоснование подходов к стандартизации сырья и препаратов фармакопейных растений, содержащих флавоноиды: автореф. дис. докт. фарм. наук:14.04.02/Куркина Анна Владимировна. – Самара, 2013. – 48 с.
6. Куркина, А.В. Актуальные аспекты стандартизации лекарственных растений, содержащих флавоноиды / А.В. Куркина // Бюллетень сибирской медицины (Bulletin of Siberian medicine). – 2011. – № 5. - С. 150-153.
7. Куркина, А.В. Современная стандартизация как методологическая основа рационального использования ресурсов лекарственных растений, содержащих флавоноиды / А.В. Куркина // Известия Самарского научного центра Российской академии наук. - 2012. - Т. 14, № 1 (9). – С. 2253-2256.
8. Самылина И.А. Фармакогнозия. Атлас. Том 2. Лекарственное растительное сырье. Анатомо-диагностические признаки фармакопейного и нефармакопейного лекарственного растительного сырья. Учебное пособие / И.А. Самылина, О.Г. Потанина. – М.: ГЭОТАР-Медиа, 2007. – Т.2. – 384 С.

Список литературы на английском языке / References in English

1. Beketov E. V.. Identifikacija i kolichestvennaja ocenka flavonoidov v plodah cheremuhi obyknovennoj [Identification and quantification of flavonoids in fruits of a bird cherry ordinary] // Bulletin of Moscow University – 2005. – Vol. 2. – p. 259-262. [in Russian]
2. Gosudarstvennaja Farmakopeja Rossijskoj Federacii XIV [State Pharmacopoeia of the Russian Federation XIV]. – M., 2018. – URL: http://femb.ru/femb/pharmacopea.php. [in Russian]
3. Kurkin V. A. Farmakognozija: uchebnik dlja farmacevticheskih vuzov. 2-e izd., pererab. i dop [Pharmacognosy: textbook for pharmaceutical universities (faculties)] //Samara: OOO «Ofort», GOU VPO «SamGMU. – 2007. – 1239 p. [in Russian]
4. Kurkin, V. A. Razrabotka metodiki opredelenija antocianov v lekarstvennom rastitel'nom syr'e [Development of methods for determining anthocyanins in medicinal plant raw materials] / V. A. Kurkin [i dr.] // Pharmacy. – 2014. – № 4. – p. 17-20. [in Russian]
5. Kurkina A.V. Jeksperimental'no-teoreticheskoe obosnovanie podhodov k standartizacii syr'ja i preparatov farmakopejnyh rastenij, soderzhashhih flavonoidy: avtoref. dis. dokt. farm. nauk:14.04.02 [Experimental and theoretical substantiation of approaches to standardization of raw materials and preparations of pharmacopoeial plants containing flavonoids: abstract. farm. Sciences] /Kurkina Anna Vladimirovna. – Samara, 2013. – 48 p. [in Russian]
6. Kurkina, A.V. Aktual'nye aspekty standartizacii lekarstvennyh rastenij, soderzhashhih flavonoidy [Actual aspects of standardization of medicinal plants containing flavonoids] / A.V. Kurkina // Bulletin of Siberian medicine – 2011. – № 5. - p. 150-153. [in Russian]
7. Kurkina, A.V. Sovremennaja standartizacija kak metodologicheskaja osnova racional'nogo ispol'zovanija resursov lekarstvennyh rastenij, soderzhashhih flavonoidy [Modern standardization as a methodological basis for rational use of medicinal plant resources containing flavonoids] / A.V. Kurkina // Izvestiya Samara scientific center of the Russian Academy of Sciences. - 2012. - Vol. 14, № 1 (9). – p. 2253-2256. [in Russian]
8. Samylina I.A. Farmakognozija. Atlas. Tom 2. Lekarstvennoe rastitel'noe syr'e. Anatomo-diagnosticheskie priznaki farmakopejnogo i nefarmakopejnogo lekarstvennogo rastitel'nogo syr'ja [Pharmacognosy. Atlas. Volume 2. Medicinal plant raw materials. Anatomic and diagnostic signs of the Pharmacopoeia and non-Pharmacopoeia of medicinal plants. Textbook.] / Samylina I.A., Potanina O.G.. – M.: GJeOTAR-Media, 2007. – Vol.2. – 384 p. [in Russian]