Анализ экологической чистоты и аминокислотного состава некоторых растений-антидепрессантов
Анализ экологической чистоты и аминокислотного состава некоторых растений-антидепрессантов
Парфенов А.А., Шкроботько П.Ю., Доля В.С., Фурса Н.С.
На фоне роста заболеваемости депрессией актуальной является проблема её безопасной и эффективной фармакотерапии. При этом главным образом широко используются синтетические препараты и в меньшей мере антидепрессанты растительного происхождения. Вместе с тем последние показаны при начальных легких стадиях депрессии, как обладающие более мягким терапевтическим действием и незначительными побочными эффектами [1]. Поэтому представляется возможным использование валерианы лекарственной (Valeriana officinalis L.s.l), пустырника пятилопастного (Leonurus quinquelobatus Gilib.), бурачника лекарственного (Borago officinalis L.) и др. Определение их экологической безопасности из разных мест произрастания и аминокислотного состава не проводилось.
Целью работы явился сравнительный анализ экологической чистоты и аминокислотного состава различных органов валерианы, пустырника и бурачника.
Объектами исследования служили цветки, листья, стебли и подземные органы изучаемых растений, собранные в июле-августе на протяжении 1987-2004 годов в питомнике лекарственных растений ЯГМА и других местах произрастания (табл. 1).
Для определения степени загрязненности заготовленных образцов техногенными элементами использовали атомно-абсорбционный анализ, рекомендуемый в качестве фармакопейного [2]. При этом определено содержание 8 элементов (As, Cd, Cu, Fe, Hg, Mn, Pb и Zn). За исключением образцов 2 и 8 (листья и соцветия валерианы), 17 и 18 (трава бурачника и пустырника соответственно), заготовленных в питомнике лекарственных растений ЯГМА, а также 28 (листья валерианы из Пржевальской ЗОС ВИЛАР), анализу в основном подлежало официнальное сырье валерианы собранное на обширной территории. В результате анализа отмечено, что наличие мышьяка и ртути в нем либо не обнаруживалось, либо содержалось в следующих интервалах: для As (0,0130 - 0,1900 мг/кг) и Hg (0,0001 - 0,0160 мг/кг). Другие техногенные элементы выявлены во всех образцах. Их концентрации находились в широких пределах: Cd (0,0770 - 0,2460 мг/кг), Cu (1,3000 - 12,4000 мг/кг), Fe (4,0700 - 1700,0000 мг/кг),
валериана пустырник бурачник аминокислота
Таблица 1 - Содержание техногенных элементов в анализируемых органах бурачника лекарственного, пустырника пятилопастного и валерианы лекарственной
ОбразецГод заготовкиСодержание мг/кгAsCdCuFeHgMnPbZnОбразцы, собранные в России119870,07000,17001,990018,80000,0018-0,510014,600021988Не обн.0,15001,50004,07000,0032-0,660036,2000319910,04000,07701,400084,6000< 0,0001-0,790014,7000419910,19000,11000,900070,5000< 0,0001-0,540029,5000519910,08000,07301,700051,9000< 0,0001-0,440011,9000619920,07000,17001,500046,8000< 0,0001-0,510014,6000719920,12000,08701,500065,6000< 0,0001-0,46008,9800819930,03000,11001,900082,9500< 0,0001-0,740027,800091994-0,12207,5000160,0000-32,00600,360048,8590101994-0,18607,4030909,4500-122,98500,357024,0790111994-0,151011,2300877,9300-105,76200,874060,4490121994-0,17406,8080466,5900-42,21100,382023,32901320030,13000,21003,500025,6000< 0,0001-0,840039,6000142004Не обн.0,11703,4000560,0000Не обн.61,00002,700062,0000152004Не обн.0,13301,8000340,0000Не обн.23,00002,100041,0000162006Не обн.0,32004,1000205,0000Не обн.28,00003,300013,2000172006Не обн.0,42004,3000410,0000Не обн.45,50005,300037,8000182006Не обн.0,18906,8000800,0000Не обн.50,20001,690038,0000Образцы, собранные в Украине191990-0,14705,0140382,8600-29,07900,340023,8830202001Не обн.0,15408,9000750,0000Не обн.50,00006,200052,1000212003Не обн.0,14105,1000400,0000Не обн.64,00001,600051,50002220030,01300,15109,20001700,0000Не обн.65,00002,800041,00002320040,11000,14105,50001630,0000Не обн.60,00003,200034,9000242005Не обн.0,10102,80001100,00000,001242,00002,500039,7000252005Не обн.0,24605,4000705,0000Не обн.45,00002,900040,6000262006Не обн.0,077011,2000256,0000Не обн.59,70001,800037,5000272006Не обн.0,081012,4000209,1000Не обн.91,70001,940034,8000Образцы, собранные в Киргизии и Беларуси2819880,02500,07901,300028,00000,0160-0,640017,7000291989-0,12104,7750121,1700-35,10000,360018,5760
Примечание. Места сбора: 1 - Северо-Кавказская ЗОС ВИЛАР, 2,3,8,9,14,16-18 - питомник лекарственных растений ЯГМА, 4 - Костромская обл. Костромской р-н д. Гладово, 5 - ВИЛАР (г. Москва), 6 - Ярославская обл. окр. пос. Нерехта, 7 - окр. г. Ярославля, 10 - Ярославская обл. окр. г. Рыбинска, 11 - Ярославская обл. окр. пос. Некрасовское, 12 - окр. г. Вологда, 13 - Челябинская обл. окр. г. Озерск, 15 - республика Коми окр. г. Сыктывкар, 19 - Днепропетровская обл. окр. г. Верхнеднепровска, 20 - Киевская обл. Белоцерковский р-н с. Фурсы, 21 - г. Запорожье, 22 - Киевская обл. с Устиновка, 23 - Запорожская обл. Васильевский р-н с. Каменское, 24 - г. Запорожье о. Хортица, 25 - Львовская обл. г. Трускавец, 26 - г. Запорожье правый берег р. Днепр, 27 - окр. г. Запорожье Канцеровская балка, 28 - Пржевальская ЗОС ВИЛАР, 29 - Гродненская обл. д. Б. Можейково.(28,0000 - 122,9850 мг/кг), Pb (0,3400 - 6,2000 мг/кг) и Zn (11,9000 - 62,0000 мг/кг). При сравнении содержания мышьяка, кадмия, ртути и свинца с нормативами СанПиН 2.3.2.1078-01 от 2002 г. установлено, что их накопление в проанализированных образцах не превышало уровень допустимых концентраций [3].
Определение набора и содержания отдельных аминокислот объектов исследования проводили на аминокислотном анализаторе ААА-339 (ЧССР). Для определения свободных кислот использовали 0,1000 г сухого остатка водного экстракта (точная навеска). Его растворяли в 10 мл натриево-цитратного буфера (рН 2,6) и анализировали в стандартных условиях, обычно применяемых для разделения белковых гидролизатов. Внутренним стабилизатором служила смесь, состоящая из 12 аминокислот.
Наличие связанных аминокислот определяли после кислотного гидролиза. Для этого 0,1000 г сухого остатка водного экстракта (точная навеска) помещали в ампулу, заливали 6н раствором кислоты хлористоводородной, ампулу запаивали, выдерживали в сушильном шкафу в течение 24 часов при температуре 105-110°С и гидролизат отфильтровывали. Остаток на фильтре промывали горячей водой до нейтральной реакции (по универсальному индикатору). Фильтрат упаривали на водяной бане до густой консистенции, прибавляли 20 мл воды и продолжали упаривать до прекращения выделения паров хлористоводородной кислоты. После окончания упаривания остаток заливали 10 мл натриево-цитратного буфера (рН 2,2) и фильтровали в пробирку. Фильтрат использовали для анализа на аминокислотном анализаторе.
Количественная оценка осуществлялась автоматически (определение площади пиков идентифицированной аминокислоты). Расчет каждой из кислот проводили в наномолях в аликвоте, непосредственно использованной для анализа, и рассчитывали содержание каждой из обнаруженных аминокислот в мкг/мг.
Результаты определений свободных и связанных аминокислот в различных органах валерианы, пустырника и бурачника приведены в таблицах 2-4.
Набор свободных и связанных аминокислот значительно варьировал в различных органах.
В ряду свободных аминокислот соцветий доминировали: у бурачника треонин (5,914 мкг/мг), у пустырника и валерианы аспарагиновая кислота (3,812 и 3,186 мкг/мг) и серин (3,421 и 3,157 мкг/мг) соответственно; листьев - треонин (4,690 и 1,541 мкг/мг) у бурачника и валерианы соответственно, лизин и серин (0,733 и 0,602 мкг/мг) у пустырника; стеблей - серин (2,993 мкг/мг) у бурачника, аспарагиновая кислота (1,419 мкг/мг) у валерианы, треонин (0,314 мкг/мг) у пустырника; подземных органов - у пустырника серин (2,764 мкг/мг), у валерианы и бурачника треонин (1,812 и 1,065 мкг/мг).
Таблица 2 - Содержание свободных и связанных аминокислот в надземных и подземных органах валерианы лекарственной
АминокислотаСодержание, мкг/мгсвободные аминокислотысвязанные аминокислотыКорневища с корнямистеблилистьясоцветияКорневища с корнямистеблилистьясоцветияАланин-------4,095Аспарагиновая кислота0,3101,4190,6263,1860,9252,3563,6546,687Аргинин-0,130--0,1511,827--Валин0,3070,2020,7480,6270,7150,4400,6541,122Гистидин0,3970,2510,7150,1370,1261,4230,7120,963Глицин0,5600,2030,6960,8653,6262,0323,3441,950Глютаминовая кислота---1,448----Лейцин0,2520,6190,1890,6840,2851,6352,1673,943Лизин0,3140,1850,9200,758--1,4610,881Серин+0,447+3,157+2,304+6,072Тирозин-0,061------Треонин1,8120,3341,5411,7881,5121,4858,7544,808Фенилаланин-0,085------
Таблица 3 - Содержание свободных и связанных аминокислот в надземных и подземных органах пустырника пятилопастного
АминокислотаСодержание, мкг/мгсвободные аминокислотысвязанные аминокислотыкорнистеблилистьясоцветиякорнистеблилистьясоцветияАспарагиновая кислота1,1910,0930,4273,8122,1611,1892,6376,623Аргинин---0,363---0,205Валин0,2770,1590,3540,6950,587-0,6750,748Гистидин0,1150,0910,0690,0612,3852,1583,2730,429Глицин0,8680,1890,5510,9251,9980,1732,2943,769Глютаминовая кислота--0,507-----Лейцин0,548--0,6871,9980,6832,1002,236Лизин0,2620,2350,7330,705-1,0520,371-Серин2,764+0,6023,4213,4120,8283,745+Тирозин-0,101------Треонин0,8930,3140,3491,5411,5241,1151,94915,347Фенилаланин-0,0780,073----0,240
Таблица 4 - Содержание свободных и связанных аминокислот в надземных и подземных органах бурачника лекарственного
АминокислотаСодержание, мкг/мгсвободные аминокислотысвязанные аминокислотыкорнистеблилистьяцветкикорнистеблилистьяцветкиАспарагиновая кислота0,5371,6770,7580,2800,9956,8467,8086,093Аргинин-0,3060,313----1,208Валин0,2820,7920,9391,0010,6591,0020,7531,164Гистидин0,0510,1250,0870,3110,6020,6512,1281,937Глицин0,5270,4250,7080,9440,7022,4052,3272,685Глютаминовая кисл.-0,018-0,023----Лейцин-1,3150,9261,6480,5230,0741,9052,049Лизин0,3250,0100,2070,0210,8540,4180,5590,863Серин+2,993++2,3655,2443,7594,321Треонин1,0650,4664,6905,9141,9852,8002,2783,035Фенилаланин0,063----0,825-0,131
Следовательно, анализируемые образцы валерианы, пустырника и бурачника экологически безопасны, накопление свободных и связанных аминокислот в них характеризуется специфическими особенностями.
В большей мере биосинтезировались аспарагиновая кислота, треонин и серин.
Литература
1.Гиндикин В.Я. Травы, нервы, возраст.- М.: Крон-Пресс, 1996.- 288 с.
2.Гравель И.В. Региональные проблемы оценки лекарственного растительного сырья и фитопрепаратов на примере Алтайского края: Автореф. дисс. … д-ра фармац. наук.- М., 2005.- 48 с.
.СанПиН 2.3.2.1078-01. Санитарно-эпидемиологические правила и нормативы. Гигиенические требования безопасности и пищевой ценности пищевых продуктов.- М.: Минздрав России, 2002.