1. Введение

Календула лекарственная (Calendula officinalis), известная также как ноготки лекарственные, представляет интерес как своими декоративными, так и лечебными свойствами. Принадлежит к семейству Asteraceae, которое включает 32 913 видов, объединённых в 1911 родов, распространённых по всему земному шару и представленных во всех климатических зонах. Однолетнее травянистое растение, сильноветвистое от основания, высотой до 0,3–0,6 м с сильным ароматным запахом, традиционно используется в народной медицине как средство для лечения различных, главным образом дерматологических заболеваний [1], [2], [3].

Календула лекарственная обладает следующей фармакологической активностью: противовоспалительное действие, регенерирующее действие, антимикробное действие. Это связано с особенностями содержания основных компонентов, такое многообразие биологически активных соединений делает календулу ценным лекарственным растением с широким спектром терапевтического действия. Для обеспечения качества препаратов календулы необходим комплексный подход к их стандартизации с учетом содержания основных групп биологически активных соединений (БАС) [4], [5], [6].

2. Химический состав

Широкий спектр действия календулы обусловлен значительным содержанием в сырье комплекса биологически активных соединений (БАС): каротиноидов, флавоноидов, фенилпропаноидов, стеринов, тритерпиноидов, эфирных масел, кумаринов, макро- и микроэлементов.

В цветках календулы лекарственной обнаружено множество биологически активных веществ, включая: простые фенолы (всего найдено шесть соединений этой группы), бензойные кислоты — в составе присутствуют семь представителей данной группы, фенилпропаноиды — обнаружено четыре соединения, кумарины — в цветках содержатся четыре вида кумаринов, среди которых эскулетин, умбелиферон и скополетин [7], [8], [9], [10].

Флавоноиды — присутствуют в количестве от 0,26 до 0,91% в зависимости от сорта и популяции. Среди них нарциссин, изокверцитрин, календофлавобиозид. Также в составе цветков обнаружены: фенолкарбоновые кислоты — представлены такими соединениями, как коричная, о-кумаровая, вератровая, синапиновая, ванилиновая, хинная, салициловая, феруловая и гентизиновая кислоты; дубильные вещества — их содержание составляет около 3,4%; тритерпеновые спирты — включают моноолы (α-амирин, β-амирин, гетеролупеол и другие), диолы (арнидиол, бреин, фарадиол и другие) и триолы (хелиантриол C, урасатриол и другие). Общее содержание тритерпеновых спиртов в соцветиях достигает до 5% [11], [12].

Сапонины — доминирующим соединением является календулозид, который относится к гликозидам олеаноловой кислоты и содержится практически во всех органах растения. Тритерпеноиды в календуле представлены производными лупеола, такими как арнидиол и фарадиол. Были определены структуры гликозидов олеаноловой кислоты, известных как календулозиды (A, B, C, D, E, F, G, H). Анализ биосинтетических и метаболических процессов показал, что олеаноловая кислота и календулозиды образуются в надземной части растения. По мере старения листьев значительное количество сапонинов накапливается в корнях. Есть данные о взаимосвязи между потреблением воды календулой и содержанием сапонинов [13].

В составе календулы лекарственной обнаружены следующие биологически активные вещества: вещества стериновой природы (содержание в листьях до 18%), представлены в трёх формах (в свободном состоянии, в виде сложных эфиров, в виде глюкозидов). Основные агликоны стеринов это стигмастерин и β-ситостерин. Кислоты образующие эфиры — лауриновая, пальмитиновая, миристиновая и уксусная [2], [4], [10].

В составе соцветий календулы обнаружены углеводы: водорастворимые полисахариды (14,75%), гемицеллюлоза (5,92%), пектиновые вещества (9,67%). Водорастворимые полисахариды представлены сахарами восстанавливающего типа (31,25%) и кислыми сахарами (25,77%). Слизей содержится до 2,5% (из них азотсодержащая слизь 1,5%). Найдены органические кислоты (общее содержание 4,7-7,0%) и представлены яблочной, пентадециловой. Найдены витамины (аскорбиновая кислота). Моносахариды: арабиноза, глюкоза, галактоза, ксилоза, рамноза, уроновая кислота и манноза [2], [3], [4], [14].

Из аминокислот преобладают аспарагиновая кислота, глутаминовая кислота, глицин. Незаменимые аминокислоты представлены треонином, валином, изолейцином и лейцином [15].

Эфирномасличные соединения (содержание в мг%): в трубчатых цветках (40-50), в язычковых цветках (3–4), в семенах (4–8), в бутонах (15–25), в стеблях (2–8), в листьях (6–9), в корнях (8–10) [2], [3], [4].

В маслах семян календулы было обнаружено девятнадцать жирных кислот. Среди них преобладают: календауловая кислота (51,5–57,6%) и линолевая кислота (28,5–31,9%). Также присутствуют олеиновая (4,4–6,3%) и пальмитиновая (3,9–4,6%) кислоты. В цветках календулы найдены жирные кислоты следующих типов: монолы, эфиры стеролов, 3-моноэфиры, 3-моноэфирные диолы. К ним относятся лауриновая, миристиновая, пальмитиновая, стеариновая, олеиновая, линолевая и линоленовая кислоты. Содержание различных типов липидов в семенах: нейтральные липиды — 15,7%; гликолипиды — 0,9%; фосфолипиды — 0,6%. Семена календулы содержат около 20% масла, в котором до 60% составляет календауловая кислота (С18Н30О2). Эта необычная конъюгированная жирная кислота С18 (октадека-8:10:12-триеновая кислота) накапливается в семенах растения. Календуловая кислота имеет значение в физиологии млекопитающих и может быть полезна в промышленности. В период созревания семян её концентрация резко возрастает за счёт снижения содержания линолевой и олеиновой кислот. Это происходит благодаря наличию в семенах специфической конъюгазы, которая превращает линолевую кислоту в календуловую. Современные исследования часто фокусируются на конъюгированных жирных кислотах (КФК) — наборе позиционных и геометрических изомеров полиненасыщенных жирных кислот с конъюгированными двойными связями [2], [4].

Триглицериды (в семенах) представлены пальмитиновой кислотой, лауриновой кислоты. Высокоатомные спирты (общее количество 11,31%): фитол, трикозан, экойзан, нонакозон, генкойзан, докозаном, гептокозан, октакозан. Спиртовая фракция: кадинол, муурол, веридифлор [2], [3], [4].

Другие фитохимические ингредиенты включают горькую составляющую, лолиолид (календин), календулин и n-парафин, глюкозиды, календулозид, флаваноиды, летучие красители, трирерпеновые гликозиды были обнаружены в различном количестве в разных частях календулы [2], [3], [6].

В календуле (ноготках лекарственных) содержится богатый спектр каротиноидов. Основные каротиноиды в цветках язычкового типа (в среднем 3%): α-каротин, β-каротин, ликопин, лютеин, виолаксантин, флавоксантин, рубиксантин (содержание около 30 мг%). Каротиноиды обнаруженны в листьях и цветках: γ-каротин, δ-каротин, неуроспорин, фитофлуин, фитоен, ксантофил (лютеин), виолоксантин, зеаксантин, флавохром, цитроксантин, хризантемаксантин. Важно отметить, что содержание каротиноидов зависит от нескольких факторов: количество лепестков в соцветиях, окраска язычковых цветков, способ сушки сырья и условия хранения. Интересно, что в цветках календулы рыжего цвета преобладает ликопин, тогда как в желтых цветках доминируют флавоксантин, хризантемаксантин и цитроксантин. При этом содержание каротиноидов в свежесобранных частях растения: листья 0,53 мг%, темно-рыжие цветки язычкового типа 48,4 мг%, жёлтых цветках трубчатого типа — 91,2 мг%, в жёлтых цветках язычкового типа — 195,4 мг%. Календула является богатым источником разнообразных каротиноидов, причем их содержание и состав варьируются в зависимости от части растения и условий выращивания [15], [16].

В золе плодов календулы установлено содержание 23 элементов, среди которых основными были фосфор (0,98%), калий (0,94%), кальций (0,89%), магний (0,8%), натрий (0,6%), кремний (0,6%), железо (0,2%). Содержание остальных микроэлементов составило менее 1%, алюминия (0,2%), марганца (0,15%), свинца (0,1%), титана (0,03%), сурьмы (0,01%), стронция (0,008%), меди (0,006%), цинка (0,006%), бора (0,003%), хрома (0,003%), олова (0,001%), молибдена (0,0006%), никеля (0,0006%), ванадия (0,0003%), серебра (0,00002%), платины (0,00001%). Всего зольных элементов ≈ 5,499%. В соцветиях не обнаружены Ba, Cd, Li, Ag, Br. Календула концентрирует Zn, Cu, Mo [2], [3], [23]. Цинк (Zn) участвует в обеспечении иммунитета, а также в процессах роста и в нормальном функционировании половых желез. Медь (Cu) участвует в окислительно-восстановительных процессах организма, используется для лечения артоинфекционного диатеза и требуется при любом воспалении. Молибден (Мо) препятствует развитию кариеса зубов, задерживая фтор [2], [3], [4]. 

Таким образом, соцветия календулы представляют собой сложный комплекс биологически активных веществ, включающий различные группы соединений, что определяет их широкий спектр фармакологического действия.

3. Фармакологические свойства

Экспериментальные и клинические испытания экстрактов календулы подтвердили, что она обладает широким спектром фармакологических свойств. Комплекс биологически активных соединений (хлорогенновая кислота, β-каротин, лютеин, виолоксантин, хризантемаксантин, лупеол, календулозид A, изокверцитрин, рутин, нарциссин, кубенол, лимонен, гераниол, филлохинон, α-токоферол) обладают противоинфекционной, противоопухолевой, антиоксидантной, дерматологической, гепатопротекторной, противовоспалительной, антигиперхолестеринемической, противоязвенной активностью. Действует на такие системы организма как: нервная, сердечно-сосудистая, иммунная, пищеварительная и выделительная, мочевыделительная, покровная, эндокринная [2], [5], [17], [25]. Эти свойства могут проложить путь для будущего развития терапевтического лечения различных расстройств у человека и животных.

3.1. Антиоксидантный потенциал

Календула обладает выраженным антиоксидантным потенциалом благодаря содержанию биологически активных веществ в разных частях растения. Цветки календулы — это богатый источник флавоноидов, включая агликоны и гликозиды флавонола (изорамнетин, кверцетин), сапонозидов, липидов (стерины и каротиноиды), органических кислот и сахаридов. Этанольный экстракт цветков календулы содержит высокие концентрации фенолов, флавоноидов, β-каротина, ликопина, дубильных веществ и хлорофиллов, что обеспечивает ему более высокий антиоксидантный потенциал по сравнению с водным экстрактом. Исследования in vitro показали, что фитохимические компоненты экстракта календулы обладают способностью поглощать свободные и супероксидные радикалы оксида азота, а также имеют высокую восстановительную способность. Экстракт календулы может быть использован в качестве пищевой добавки для защиты от дегенеративных изменений, связанных со свободными радикалами (например, старение, рак), а также для улучшения качества продуктов питания за счёт замедления окислительной дегенерации пищевых липидов [17], [18].

3.2. Противовоспалительное и обезболивающее действия

Цветочный экстракт календулы проявлял противовоспалительную активность как в острых, так и в хронических экспериментальных моделях. Цветочный экстракт обладает противовоспалительным потенциалом как в каррагенине (гистамин, кинины и простагландины), так и в декстране (дегрануляция тучных клеток), индуцируя воспалительные модели несмотря на то, что оба они вызывают воспаление по разным механизмам. Точно также экстракт проявлял защитный эффект в модели хронического воспаления (индуцированного формалином) у крыс. Результаты различных исследований показали противовоспалительную активность экстракта календулы независимо от индукции воспаления. Исследование показало, что противовоспалительная активность календулы в основном обусловлена присутствием в экстракте тритерпенового гликозида олеананового типа. Исследования показали, что экстракт календулы обладает анальгетической активностью. Это было подтверждено путём интраперитонеального введения экстракта мышам и оценки реакции с помощью метода погружения хвоста. Результаты продемонстрировали, что чистый экстракт обеспечивает значительное обезболивающее действие, которое усиливается со временем, достигая максимума через 30 минут после инъекции. Кроме того, было обнаружено, что водно-спиртовой экстракт календулы подавляет активность ферментов 5-липоксигеназы и циклооксигеназы-2 [19], [20].

3.3. Противоязвенный эффект

Исследования показали, что этанольный экстракт календулы обладает противокислотной и противоязвенной активностью у крыс. Это связано с его желудочно-защитными и антисекреторными свойствами. Экстракт календулы стимулирует секрецию слизи и уровень восстановленного глутатиона, одновременно подавляя уровень пепсина. Это может быть одним из механизмов гастропротекции. Эксперименты подтвердили, что корневище календулы оказывает противоязвенное действие на моделях индуцированной язвы с использованием кофеина, мышьяка и бутадиена. Календула может помочь при хроническом раздражении желудка, связанном с язвенной болезнью и другими воспалительными состояниями. Кроме того, календулозид В-триозид, выделенный из корневищ C. officinalis, в различных дозах (5, 10, 20 и 50 мг/кг) проявлял противоязвенное действие на экспериментально индуцированных моделях язв различного происхождения. Также было отмечено его антифагоцитарное и седативное действие [2], [21].

3.4. Иммуностимулирующая активность

Ряд исследований показал, что полисахаридные фракции экстракта календулы проявляют мощную иммуностимулирующую активность. Полисахариды, такие как PS-I и PS-II, демонстрировали 40–57% и 20–30% фагоцитоза соответственно, тогда как PS-III демонстрировал самую высокую скорость фагоцитоза-54–100%. Экстракт календулы проявлял полное ингибирующее действие на пролиферацию лимфоцитов в присутствии фитогемагглютинина (ФГА) и смешанной реакции лимфоцитов (МЛР) [2], [5].

3.5. Ранозаживляющая активность

Календула способствует уменьшению рубцов и обладает смягчающим действием, повышая уровень коллагена в области ран. Эксперименты показали, что календула обладает заживляющими и ангиогенными свойствами. Исследования на моделях кожных ран у крыс подтвердили, что этанольный экстракт календулы увеличивает количество кровеносных сосудов и ускоряет заживление ран по сравнению с контрольными группами. Применение экстракта календулы значительно улучшает эпителизацию при хронических венозных язвах. Этанольный экстракт цветков календулы также продемонстрировал потенциал в лечении термических ожогов у крыс. При дозировке 200 мг/кг массы тела наблюдалось значительное улучшение заживления ран, что подтверждалось увеличением содержания гидроксипролина коллагена и глюкозамина [17], [21].

3.6. Антипролиферативный эффект

Экстракты календулы продемонстрировали противоопухолевую активность в лабораторных условиях (in vitro) на различных линиях опухолевых клеток, полученных из тканей с лейкозами, фиброзами, меланомами, а также из тканей молочной железы, шейки матки, предстательной железы, поджелудочной железы и лёгких. Активные компоненты календулы, особенно каротиноиды, показали эффективность против опухолевых клеток как в условиях лабораторных исследований (in vitro), так и на моделях живых организмов (in vivo). Этилацетатная фракция метанольного экстракта цветков календулы обладает выраженной цитотоксической активностью в лабораторных условиях. При введении цветочного экстракта календулы мышам наблюдалось уменьшение количества узелков опухоли лёгких на 74% и увеличение продолжительности жизни на 43,3%. У мышей, получавших цветочный экстракт, были зафиксированы сниженные уровни гидроксипролина, сиаловой кислоты и γ-глутамилтранспептидазы по сравнению с контрольной группой. Исследование выявило антиметастазирующее действие экстракта за счёт снижения регуляции провоспалительных цитокинов и ингибирования экспрессии матриксных металлопротеаз 2 и 9, лизилоксидазы и пролилгидроксилазы [22], [23].

3.7. Нейропротекторное действие

Цветочный экстракт календулы оказывает нейропротекторное действие на 3-нитропропеоновую кислоту (3-НП), индуцированную нейротоксичностью у крыс. Введение цветочного экстракта в течение семи дней значительно ослабляло поведенческие изменения, окислительное повреждение нейрональных клеток и стриатальную потерю нейронов у крыс, получавших 3-НП. Аналогичным образом экстракт календулы также проявляет нейропротекторное действие на индуцированную глутаматом натрия (MSG) нейротоксичность у экспериментальных животных. Фитохимические вещества, присутствующие в растениях (полифенолы, флавоноиды, каротиноиды, терпеноиды и т. д.), являются мощными поглотителями свободных радикалов и, таким образом, поддерживают антиоксидантный статус для борьбы с окислительным стрессом, вызванным неврологическими заболеваниями [2], [5].

3.8. Кардиопротекторное действие

Экстракты календулы оказывают защитное действие на сердце при ишемической болезни. Это действие может быть связано со стимуляцией давления в левом желудочке и аортального потока, а также с уменьшением размера инфаркта миокарда и предотвращением гибели кардиомиоцитов (апоптоза). Кардиопротекция, по-видимому, достигается за счёт изменения сигналов, которые в условиях ишемии и реперфузии могут переключаться с сигналов смерти на сигналы выживания. Это происходит благодаря модуляции антиоксидантных и противовоспалительных путей. Полученные результаты подтверждают возможность использования натуральных продуктов, таких как экстракты календулы, для лечения дегенеративных заболеваний, включая ишемическую болезнь сердца [2], [5].

3.9. Антибактериальный эффект

Календула используется в различных препаратах благодаря антибактериальному потенциалу фитохимических ингредиентов, присутствующих в экстракте. Этанольный экстракт календулы, показали выраженное ингибирование анаэробных и факультативно-анаэробных пародонтальных бактерий (Porphyromonos gingivalis, Prevotella spp., Furobacterium nucleatum, Caphocytophaga gingivalis, Veilonella parvula, и Actinomyces odontolyticus) [2].

В другом исследовании, использующем дисковую диффузию и уровень МИК, календулы был восприимчив к 100% стрептококкам, энтерококкам, метациллинорезистентным золотистым стрептококкам (MRSA) и 50% стафилококкам. Исследована антибактериальная активность свободной олеановой кислоты и ее глюкозидов и глюкоронидов, выделенных из календулы. Олеановая кислота подавляла рост и выживаемость бактерий, влияла на морфологию клеток и усиливала аутолиз грамположительных бактерий, предполагая, что бактериальные оболочки являются мишенью ее активности. Кроме того, антибактериальная и антибиопленочная активность водного экстракта цветков календулы в отношении некоторых энтеропатогенных бактерий и в результате показали хорошую антибактериальную активность в отношении всех патогенных изолятов бактерий [24].

3.10. Противогрибковое действие

Цветочный экстракт календулы продемонстрировал значительные противогрибковые свойства в отношении различных патогенных штаммов грибов, выделенных от человека. В лабораторных условиях (in vitro) был подтверждён эффект экстракта против таких грибов, как Aspergillus niger, Rhizopus japonicum, Candida albicans и Rhodotorula glutinis. Кроме того, летучие масла, полученные путём паровой дистилляции цветков календулы, показали потенциальную противогрибковую активность в отношении различных штаммов Candida spp [2], [25].

3.11. Гипогликемический и гиполипидемический эффект

Эксперименты показали, что цветочный экстракт календулы обладает гипогликемическим и гиполипидемическим действием. При пероральном введении водно-спиртового экстракта календулы диабетическим крысам в дозе 100 мг/кг массы тела наблюдалось значительное снижение уровня глюкозы в крови, сахара в моче и липидов в сыворотке крови. Действие экстракта было аналогично действию инсулина, что подтверждает его антидиабетические и гиполипидемические свойства. Экстракт способствовал восстановлению среднего уровня глюкозы в крови, процентного содержания гликозилированного гемоглобина, общего холестерина, триглицеридов, липопротеидов низкой плотности, общих тиолов, малонового диальдегида, антиоксидантных ферментов и параметров почек у крыс с диабетом, индуцированным стрептозотоцином [25], [26].

3.12. Противовирусный эффект

Дихлорметанметанольный (1:1) экстракт цветков календулы показал высокую противовирусную активность против различных вирусных инфекций. Хлороформный экстракт календулы продемонстрировал своё действие путём ингибирования обратной транскриптазы вируса иммунодефицита человека-1 (HIV1-RT) в концентрации 1000 мкг/мл и подавления ВИЧ-опосредованного слияния в концентрации 500 мкг/мл. После 30-минутной обработки частично очищенного фермента в бесклеточной системе было достигнуто 85% ингибирование РТ. Это позволяет предположить, что органический экстракт цветков календулы обладает анти-ВИЧ-свойствами, которые могут представлять терапевтический интерес. Хлороформный экстракт цветков также ингибировал репликацию ВИЧ-1 в остро инфицированных лимфоцитарных клетках MOLT-4 in vitro с IC50 0,4 мг/мл. Кроме того, цветочная настойка in vitro проявляла противовирусную активность, подавляя репликацию вируса гриппа APR-8, гриппа А2 и вируса простого герпеса [2], [27].

4. Заключение

Научные исследования показывают, что учёные разных областей науки, включая биологов, фармакологов и фитохимиков, проявляют постоянный интерес к изучению

календулы лекарственной

Препараты цветков календулы лекарственной обладают антимикробными, противовоспалительными, регенерирующими, отхаркивающими, желчегонными, противоязвенными и иммуномодулирующими свойствами.

The additional file for this article can be found as follows: