Содержание к диссертации
Введение
Глава 1. Систематический обзор дальнее осточных видов родов stemma cantha, sa ussvrea и serra tula 8
1.1. Род Stemrnacantha Cass 8
1.2. Род Saussurea DC 20
13. Род SerratuIaL 30
Глава 2. Биомнтрико-комбинаторный анализ разнообразия карі логических признаков дальневосточных представителей родов saussurea и stemmacantha 35
2.1. Современные направления математической биологии 35
2.2, Количественные данные разнообразия карпологических признаков Saussurea Приамурья 37
2.3. Количественные данные разнообразия карпологических признаков Saussurea amurensis и S. pulchella 47
2.4. Количественные данные разнообразия карпологических признаков Stemrnacantha uniflora 59
Глава 3. Фитоэкдистероиды дальневосточных видов родов serratula, stemmacantha и saussurea 64
3.1. Фитоэкдистероиды: структура, история открытия, распространенность, функции, значение 64
3.2. Распространение экдистероидов в семействе Asieraceae 74
3.3. Экдистероиды дальневосточных видов родов Serratula Stemrnacantha и Saussurea 85
Глава 4. Возможности хозяйственного использования дальневосточных видов родов stemmacantha, serratulah saussurea 115
4.1. Перспективы использования Siemmacantha uniflora 116
4.2. Перспективы использования дальневосточных видов рода Serratula 118
4.3. Перспективы использования дальневосточных видов рода Saussurea 120
Выводы 124
Список литературы 126
- Количественные данные разнообразия карпологических признаков Saussurea Приамурья
- Количественные данные разнообразия карпологических признаков Stemrnacantha uniflora
- Фитоэкдистероиды: структура, история открытия, распространенность, функции, значение
- Перспективы использования дальневосточных видов рода Saussurea
Введение к работе
Богатство и разнообразие химического состава растений позволяют рассматривать их важным источником физиологически активных соединений. Лечебные препараты растительного происхождения составляют свыше 40% медикаментов, применяемых в медицинской практике (Тагильисв и др., 2004). Мировой перечень лекарственных растений насчитывает около 20 тыс. видов. В то же время в Государственном реестре лекарственных средств присутствуют не более 300 растений и примерно 700 фармацевтических препаратов из растительного сырья (Пирниязов и др., 2003).
Изучение флоры Дальнего Востока России (ДВР) и использование ее представителей в медицине является актуальным. Во флоре ДВР насчитывается 4113 видов природной флоры (аборигенные и адвентивные) из 939 родов и 158 семейств, а также 65 видов культурной флоры из 23 родов {Флора российского Дальнего Востока, 2002). При богатстве и разнообразии дальневосточной флоры использование ее видового состава в официальной медицине составляет 1.5%. Например, для Приморского края известно лишь 77 видов растений, разрешенных Минздравом России для медицинского использования. Это объясняется слабой изученностью дальневосточных лекарственных растений (Степанова, 1997).
Большинство растений дальневосточного региона близки по химическому составу и терапевтическому действию растениям, признанным официальной медициной. Однако формально использовать такие растения можно, только доказав сходство их фармакологических свойств. Для этого необходимо детальное изучение химического состава растений и их лечебного действия. Одной из главных проблем введения растения в официнальную медицину является определение его точного систематического положения, так как в литературе часто имеются сведения, которые не всегда позволяют отнести растения к тому или иному виду.
По количеству видов, используемых во всех разделах медицины, выделяется семейство Asteraceae Dumort. (Медведева, 1996). Однако многие из сложноцветных еще недостаточно изучены. Необходимость исследования дальневосточных представителей родов Stemmacaniha Cass.. Serratula L. и Saussurea DC. обусловлена использованием этой группы растений в официальной и восточной медицинах в качестве ос но иных источников фитоэкдистероидов.
Цель и задачи исследования. Целью работы является морфолого-географическое, морфометрическое и химическое исследование растений родов Stemmacaniha, Serratula и Saussurea Приморья и Приамурья для решения таксономических вопросов и оценки возможности их использования в качестве источников биологически активных веществ - фитоэкдистероидов.
При выполнении работы были определены следующие задачи;
1) рассмотреть вопрос о систематическом положении и самостоятельности
спорных дальневосточных видов родов Stemmacaniha, Saussurea и Serratula\
2) провести биометрико-комбинаторный анализ разнообразия
карпологических признаков дальневосточных представителей родов Saussurea
и Stemmacaniha^
3) изучить динамику накопления и распределение экдистероидов в
г генеративных и вегетативных органах дальневосточных видов Serratula и
Stemmacaniha;
4) выявить перспективные источники экдистероидов среди дикорастущих
дальневосточных видов родов Serratula и Stemmacaniha:
5) провести скрининговые исследования дальневосточных видов рода
Saussurea на содержание фитоэкдистероидов;
6) выявить возможности хозяйственного использования дальневосточных
видов Stemmacaniha, Serratula и Saussurea.
Научная новизна. Решен вопрос о систематическом положении Stemmacaniha uniflora и St saizyperovii. Приведены доказательства, отрицающие видовую самостоятельность St. saizyperovii и }точнен ареал
6 St. uniflora. Изучена изменчивость карпологивеских признаков пяти наиболее распространенных приамурских видов Saussurea. Проведен биометрико-комбинаторный анализ фенотипического разнообразия карпологических признаков Stemmacaniha uniflora. Впервые установлено наличие интегристерона А и 2-дезокси-20-гидроксиэкдизона в подземных и надземных частях растений Serratula komarovii, S. centauroides и Stemmacaniha uniflora. Исследовано распределение 2-дезокси-20-гидроксиэкдизона. интегристерона А и 20-гидроксиэкдизона (20Е) в вегетативных и генеративных органах Serratula centauroides. Изучена динамика накопления этих соединений у Serratula komarovii и Stemmacantha uniflora. Установлено, что перспективными источниками для получения 20Е являются Serratula centauroides и Stemmacantha uniflora s. 1. Проведен скрининг 18 вилов рода Saussurea на содержание экдистероидов и обобщены сведения о возможности хозяйственного использования дальневосточных видов Stemmacantha, Serratula и Saussurea.
Практическое значение работы- Результаты морфометрического исследования разнообразия карпологических признаков моїут быть использованы дал решения спорных таксономических вопросов и выяснения филогенетических связей между видами. Сведения о составе, распределении и динамике содержания экдистероидов можно использовать для расширения списка дальневосточных растений, используемых в медицине, а также для разработки практических рекомендаций по рациональному использованию растительного сырья при создании новых лекарственных препаратов. Материалы диссертации также могут быть использованы при подготовке и дополнении флористических и ресурсоведческих сводок и определителей растений.
Апробация работы. Материалы диссертации были представлены на научной конференции молодых ученых ТИБОХ ДВО РАН (г. Владивосток, 2003); IV региональной научно-практической конференции сіудентов, аспирантов и молодых ученых Дальнего Востока «Мололежь XXJ века: шаг в
будущее» (г. Благовещенск, 2003); XI делегатском съезде Русского ботанического общества (г. Новосибирск, 2003); III международной научной конференции «Растения в муссонном климате» (г, Владивосток, 2003); VIII молодежной конференции ботаников в Санкт-Петербурге (г. Санкт-Петербург, 2004); региональном совещании «Ботанические исследования в Приамурье и на сопредельных территориях» (г. Благовещенск, 2004); международной научной конференции, посвященной памяти А. И. Шретера, «Генетические ресурсы лекарственных и ароматических растений» (г, Москва, 2004),
Публикации. По теме диссертации опубликовано 7 печатных работ.
Объем и структура диссертации. Диссертация состоит из введения, 4 глав, выводов, списка литературы, включающего 547 наименований (в том числе 255 на иностранных языках). Работа изложена на 174 страницах, иллюстрировала 37 рисунками, 25 таблицами.
Автор работы выражает глубокую признательность и искреннюю благодарность научным руководителям: заведующему лабораторией хемотаксономии Тихоокеанского института бисюргапической химии ДВО РАН, академику РАН П. Г. Горовому и научному сотруднику, к. б, п. Е. В. Зарембо за неоценимую помощь и постоянное внимание к работе. Особую благодарность выражает старшему научному сотруднику к.б.н. Д. Д. Басаргину и всем сотрудникам лаборатории хемотаксономии растений ТИБОХ ДВО РАН, а также сотрудникам Ботанического сада АмурНЦ ДІЮ РАН за ценные консультации и содействие в работе. Благодарит старшего научного сотрудника Тихоокеанского научно-исследовательского рыбохозяйстиешюго центра к.б.н. Рыбина В. Г. и сотрудника лаборатории молекулярного анализа Дальневосточного государственного университета Вербицкого Г. А. за помощь в проведении структурно-аналитических исследований, а также д. х. н. У. А. Балтаева за любезно предоставленный стандартный образец интегристерона А.
Количественные данные разнообразия карпологических признаков Saussurea Приамурья
Современные направления математической биологии Развитие математики способствует широкому применению ее методов в других областях науки, в том числе и биологии. Однако использование математического аппарата в биологических исследованиях сопряжено с определенными ограничениями (Смирнов, 1973), что обусловлено сложностью биологической организации (Ляпунов, 1973). Особое значение имеют отрасли математики, с помощью которых возможно описание законов нелинейности, характерных для биологических систем и процессов. Так, методы теории вероятности и алгебры применяют при количественных описаниях разнообразия биологических объектов и явлений (Моровиц, 1968; Магомедмирзаев, 1990; Животовский, Ї991). Для изучения возрастной структуры популяций используется матричное исчисление (Meats, J 971; Терентьев, 1975; Винберг, 1981). В экологии и популяционной генетике с помощью моделей дифференциальных и интегральных уравнений описываются поведение отдельных популяций и их взаимоотношения (Андреев, 1978; Mather, 1982; Hanski, 1999). Биологическая кинетика успешно применяется в биохимии и молекулярной биологии (Рубин, 1987), Биологическое приложение теории нечетких множеств (Zadeh, 1965) нашло применение в дисциплинах медико-биологического профиля. Основное направление здесь - распознавание образов и таксономия, т.е. области исследований, в которых имеет место нечеткая кластеризация. Идеи, развитые Г. Кастлером (1960) и другими исследователями положили начало формирования в биологии информационной теории.
Сложность биологических процессов и описывающих их поведение математических моделей ведет к возрастанию использования вычислительной техники. Компьютеры используются для обработки данных и уточнения параметров моделей. Постановка компьютерных экспериментов позволяет получить результаты, которые ранее были \ недоступны. Компьютерная биометрика и биоинформатика открывают огромные возможности в измерительной биологии (Барабашева, 1990).
В 70-е годы XX столетия в биологии появились направления под общим названием математическая таксономия. По П. Ф. Рокитскому (1973) под математической систематикой или таксономией понимается разработка вопросов систематики математическими методами. Основное направление использования математических подходов в таксономии растений - решение проблем критических видов, выработка объективных критериев сходства и различия таксонов (Зуев, 1994). Эти методы дают возможность вместо страдающих большими недостатками дихотомических определительных таблиц строить диаграммы, где каждый таксон определяется конкретным локусом (Любищев, 1959, 1979).
Другое направление применения математической статистики в систематике - нумерическая таксономия, основанная на использовании факторного анализа (Solcal, Sneath, 1973), основная идея которой заключается в статистической оценке коэффициента сходства организмов по числу совпадающих и несовпадающих признаков. В критике недостатков нумерической таксономии указывается игнорирование ею внутривидовой изменчивости, что связано с потерей большого количества информации (Любищев, 1966; Тамарин, 1971). Поэтому одним из нейтральных направлений современной биоматематики следует считать анализ внутри попу ляционного разнообразия.
В популяционной морфологии растений, одного из активно развивающихся направлений популяционной биологии, используются методы классической и многомерной статистики (Зайцев, 1973, 1984, 1990, 1991; Животовский, 1979, 1980, 1982, 1984, 1988, 1991; Шмидт, 1964, 1979, 1984; Дубов, 1998). В современной трактовке таксономическую неоднородность сообществ принято называть -разнообразием, а для внутрипопуляционной гетерогенности введен особый термин ш-разнообразие, включающий разные аспекты структурного разнообразия: генетический, физиологический, биохимический, морфологический, онтогенетический, витал итетный, экологический, динамический и другие (Жукова, 2004). В современной измерительной биологии (особенно в популяционной) сравнительные подходы располагают богатым арсеналом методических разработок. В количественной морфогенетике аналитические подходы являются основными. Описаны многочисленные примеры изучения морфологического разнообразия популяций с помощью статистических методов (Ларина, 1982, 1985; Ростова, 1985;Смуров, 1989).
Мы изучили изменчивость линейных размеров плодов дальневосточных представителей Saussurea и Stemmacantha с целью получения данных, необходимых для решения таксономических вопросов некоторых видов этих родов.
Род Saussurea представлен примерно 500 видами и считается одним из крупных и трудных в систематическом отношении родов Asteraceae. Широкое распространение гибридизациопных процессов, и связанное с ними возникновение апомиктических форм существенно затрудняют определение видов этого рода.
Последний вариант системы рода, предложенный С. Ю. Липшицем (1979), базируется на результатах исследований классической систематики с преобладанием описаний морфологических признаков. Оценка значимости разнообразия количественных признаков соссюрей представляет интерес в аспекте соответствия — несоответствия этих признаков системе Липшица. Уровень дивергенции любых признаков определяется степенью их разнообразия, а соответствие - несоответствие разнообразия условно можно измерить степенью отклонения от критерия Уэвелла (Субботин, 2001). Во флоре Дальнего Востока России по данным разных сводок около 35-50 видов соссюрей с единственным адвентиком 5. шпага (L.) DC, (Флора СССР, 1962; Определитель растений..., 1966; Ворошилов, 1966, 1982, 1985; Сосудистые,.., 1992; Черепанов, 1995). Эндемики составляют около 25 %. Основное количество видов сосредоточено в южной части Дальнего Востока России. Ряд видов (около 30% видового состава) рода Smissurea характеризуется нечеткостью видовых признаков. Спорные вопросы таксономии соссюрей связаны с высокой степенью пластичности вегетативных и генеративных органов и интенсивным формообразованием на современном этапе эволюции (Липшиц, 1979). Полиморфизм вегетативных и генеративных структур у соссюрей создает трудности изучения таксономической дифференциации представителей рода. При диагностике вида часто имеет место варьирование качественных признаков в широких пределах (например, опушение листовых пластинок), то есть качественные признаки обладают свойствами количественных (Агаев, 2003).
Интерес представляют карпологические признаки, роль которых в таксономии соссюрей слабо изучена. Количественные признаки важны с точки зрения проблем эволюции, таксономии, популяциошюй биологии, биоразнообразия, ресурсоведения, сохранения генофонда. В практике интродукции растений, растениеводства, лесоводства количественные признаки являются главным объектом селекционных и агрономических работ, поскольку с ними связано понятие продуктивности.
Сложность изучения количественных признаков заключается в отсутствии разработанной теории и сильном модифицирующем влиянии среды на них. Разделение признаков на количественные и качественные весьма условно (Гинзбург, 1984). Считается, что количественные признаки полигенной природы (Mather, 1982), то есть они контройшруются разнообразными полигенными системами. Влияние экологических факторов на генетический контроль количественных признаков варьирует в широких пределах.
Количественные данные разнообразия карпологических признаков Stemrnacantha uniflora
До последнего времени считали, что примитивные талломные растения Thaliophytes (водоросли), Mycophytes (грибы) и Bryophytes (мхи) не содержат настоящих экдистероидов. Однако эта точка зрения изменилась когда в красной водоросли Laurencia pinnata были обнаружены экдистероидподобные соединения - пиннастеролы (Fukuzawa et al., 1981, 1986), а в 90-е годы из китайского гриба-трутовика (Polyporus umbellalus) выявлены зкдистероиды с новыми структурами (полипорустсрон A...G) (Oh.sawa et al., 1992; Ishida cl al., 1999). Из грибов Tapinellapanuoides и РахШш atrotomentosus в этот же период получены новые экдистероиды (паксиллостерон, атротостерон и малакостерон) и их производные (Vokac et al., 1998а; 1998b).
К настоящему времени экдистероиды обнаружены у растений, принадлежащих более чем 100 семействам из отделов Polypodiophyta, Pinophyta и Magnoliophyta. Причем различные семейства растений содержат экдистероиды с неодинаковым количеством углеродных атомов. C2i экдистероиды свойственны для высших представителей растительною мира, для грибов и голосеменных характерны С2ц аналоги, а для папоротников — соединения со структурой С29- Очень редко, но встречаются Cyi экдистероиды. В качестве продуктов распада основных экдистероидов (С?7...С?3) могут быть вторичные Q9...C24структурные аналоги.
Наиболее pacnpocTpaneifflbiM экдистероидом является 20-гидроксиэкдистерои (2GE), в качестве дополнительного мажорного компонента в цветковых растениях находят полиподин В и экдизон; в папоротниках и голосеменных - понастерон А, птеростероп и таксистероп. Кроме основных, все исследуемые объекты содержат в следовых количествах другие структурные аналоги и их производные (гак называемые минорные экдистероиды), число которых: может достигать до 30-40 и более соединений. Некоторые эндемичные и редкие, а также произрастающие в специфических эколого-географических условиях виды содержат лсдистсроиды необычного или аномального строения, нехарактерные для большинства исследованных объектов (Лафон, ] 998).
Концентрация экдистероидов в растениях колеблется ог 20-300 нг/кг до 20-30 г/кг. Обычное содержание составляет очень малую величину - тысячные и сотые доли процента от сухого веса. Но встречаются растения, у которых отдельные органы в определенном возрастном и вегетационном диапазоне могут продуцировать значительные количества экдистероидов.
Важнейшими источниками фитозкдистероидоіз являются растения, которые по способности к биосинтезу экдистероидов условно можно классифицировать на следующие группы (Тимофеев, 2003): 1) 1-30 г/кг (0.1-3.0 %)- виды-сверхпродуценты; 2) 0.1-1 г/кг (0.01-0.1 %) - виды с высоким содержанием; 3) 10-100 мг/кг (0.001-0.01 %)- растения с умеренным содержанием; 4) 0.5-10 мг/кг (0.00005-0.001 %) - растения с низким содержанием; 5) 0.1-0.5 мг/кг и ниже - виды со следовыми концентрациями. Среди покрытосеменных растений имеется незначительное число видов с повышенным содержанием экдистероидов в отдельных органах, главным образом 20Н. Детальные исследования, проведенные ЙО флоре европейского Северо-Востока России (VoJodin et al., 2002), показывают присутствие экдистероидов в подавляющем числе видов, но лишь 4% обладали положительным ответом в биотесте па радаоиммуппуго активность, куда относятся виды с высоким и умеренным содержанием. Эти данные согласуются с работами других исследователей, показывающих, что значимые концентрации экдистероидов характерны для 5-6 % растений (Voigl el al., 2001). Опубликовано несколько обзоров по фитоэкдистероидам (Matsuoka et al., 1969; Rimpler, 1970; Horn et al., 1985; Sorm, Slam a, 1974; Абубакиров, 1981; Canonica, 1976; Холодова, 1979, 1987, 2001; Prakash el al., 1979; Rergamasco ct al., 1983; Ахрем и др„ 1973, 1989; Lafont et al., 1989, 199L 1996, 1998, 2000; Camps, 1991; Jayasinghe, 1995, 2002, 2003; Slaraa, 1993; Liu, Li, 1997; Adler, Grebenok, 1999; Bajguz, 2000; Балтаев, 2000; Dinan, 2001; Volodin et ah, 2002; Володин и др., 2003, 2004). Открытие фитоэкдизонов послужило волчком для исследований биологической активности эгой іруппьі. При фармакологическом исследовании экдистерона обнаружили его психостимулирующее, адаптогенное, тонизирующее и анаболическое действия (Саратиков и др., 1970; Краснов и др., 1976; Якунина, 1975, 1987; Айзиков и др,. 1978; Сыров и др., 1975, 1976, 1977, 1981, 1986а, 1994; 1997, 2000, 2001; Гаджнева и др. 1995; Slama et aL, 1996; Тодоров и др., 2000а, 20006; Пчеленко и др., 2002), противоязвенную (Сыров и др., 1989), гепатопротекторную (Сыров и др-, 1986, 1992), гипогликемическую (Амосова, Харина, 1989; Сыров, 1994, 1997; Кутепова, 2001) и гемореологическую активности (Плотников и др., 1999), способность значительно снижать содержание холестерина в сыворотке крови (Холодова, 1979; Сыров и др., 1983; Якунина и др., 1987; Kosar et а],, 1997). Имеются данные по ннгибированию экдизоном роста клеток саркомы и других видов раковых опухолей (Ахрем и др., 1973; Амосова и др., 1989, 1991; Беспалов и др., 1992). Показана перспектива их использования в составе лекарственных препаратов кардиотропного, антиатеросклеротичеекпго, ранозаживляющего (Koolman, 1990; Slama et ah, 1995) и антимикробного действия (Володин и др., 1998).
Достижением науки последнего времени является разработка технологий использования фитоэкдистероидов в управлении процессами роста и развития организмов. Являясь лигапдами для внутриклеточных и мембранных рецепторов, они обладают способностью изменять гомеостаз организма, воздействуя на рост, дифферендиациго и запрограммированную смерть клеток (Kucharova, Farkas, 2002), выработку специфических продуктов их метаболизма. Предполагается, что с помощью іенньїх переключателей можно выключить клетки, продуцирующие ущербные для организма структуры и остановить развитие болезни (Kucharova, Farkas, 2002; Wolter et a)., 2002).
Фитоэкдистероиды: структура, история открытия, распространенность, функции, значение
Состав и локализация экдистероидов у даіьневосточньїх представителей семейства Asteraceae изучены фрагментарно. Ранее был обнаружен 20-гидроксиэкдизон у видов Serratula manshurica Kitag.» S. komarovii Iljin и Stemmacantha satzyperovii (Sosk.) Dittrich (Зарембо и др., 2001, 2003).
В задачи нашей работы входило выявление новых источников фитоэкдистероидов, определение наличия и изучение динамики содержания этих веществ в надземных и подземных частях растений дальневосточных видов родов Serratula Stemmacantha и Saussurea для выявления перспективных продуцентов экдизонов и для решения некоторых вопросов хемотаксономии Asteraceae.
Нами проведено исследование вегетативных и генеративных частей растений на наличие фитоэкдистероидов - а-экдизона, 20-гидроксиэкдизона, интегристерона А и 2-дезокси-20-гидроксиэкдизона - двух видов родов Serratula, одного вида рода Stemmacantha и восемнадцати видов рода Saussurea. Для Serratula komarovii и Stemmacantha uniflora изучена динамика содержания этих веществ.
Образцы для исследования высушивали до сухого состояния при температуре 60 С. Для выделения фитоэкдистероидов точную навеску воздушно-сухого растительного сырья экстрагировали 70%-ным этанолом (5-10 мл) при 0С в течение 30 суток. Экстракты фильтровали, отбирали 0.9 мл и к аликвоте добавляли 12 мл воды. Твердофазную экстракпию (ТФЭ) осуществляли на колонке Supelclean CiS (Supelco? США) с использованием системы растворителей этанол-вода (3:2) в качестве элюента. В результате использования метода ТФЭ достигалась высокая степень извлечения фитоэкдистероидов из растительного материала (Lafont et al., 1982).
Предварительное исследование экстрактов на наличие экдистероидов в различных органах растений (плоды, соцветия, стебли, листья, корни) проводили с помощью аналитической тонкослойной хроматографии (ТСХ). Для ТСХ использовали пластинки Silufol-UV-254 (50x150мм) с закрепленным слоем (0,2 мм). Хроматографирование проводили в следующих системах:
Пятна на хроматограммах обнаруживали после опрыскивания ванилин-серным реактивом (Зг ванилина, 100 мл ЕЮН, 0.5 мл I SC )- После опрыскивания фитоэкдизоны в ультрафиолетовом (УФ) свете ф=250) специфически окрашивались в голубой цвет и при последующем нагревании пластинки проявлялись в виде желто-зеленых пятен при дневном свете.
Методы идентификации экдистероидов основаны на особенностях структур представителей данного класса гормонов (Ахрем, 1989). Детектирование в УФ диапазоне основывается на наличии хромофора а,р-не насыщен ного карбонильного фрагмента, максимум поглощения при этом лежит в области 240 - 245 нм, а коэффициент молярного поглощения є равен 10000 — 15000 (Bathori, 1998). Характеристические полосы поглощения в инфракрасных (ИК) спектрах экдистероидов определяются наличием а,р-ненасыщенного карбонильного фрагмента (1630-1667 см"1) и гидроксильных групп (3300-3500 см"1). Для идентификации экдистероидов используются также метод спектроскопии протонного ядерного магнитного резонанса ( Н-ЯМР) при детекции в процессе проведения ВЭЖХ экстрактов (Wilson, 1998) и методы масс-спектрометрии в режиме химической ионизации при атмосферном давлении (APCI) и в режиме ионизации электронным ударом (Bathori, 1998).
Идентификацию экдистероидов в данной работе проводили методами УФ спектрофотометрии и хромато-масс-сиектромегрии. УФ-спектры с помощью детектора на диодной матрице SPD-M6A (Shimadzu, Яаония). В УФ-спектре наблюдается максимум поглощения (я— л -переход), в ультрафиолетовой области Vton 242 нм с большим молярным коэффициентом светопоглощения, что соответствует наличию сопряженной с двойной связью кетогруппы. При обработке экдизонов водно-метанольным раствором НО в УФ-спектре появляется максимум 292 - 298 нм вследствие образования продукта дегидратации по Си (А7,14)э который затем изомеризуется в несопряженный кетон (Д8/9?14), имеющий максимум в УФ-спектре 240 - 250 нм (рис. 22).
Масс-спектры записывали на хроматхьмасс-спектрометре Agilent 1100 Series LC/MSD (Hewlett Packard, США) в режиме химической ионизации при атмосферном давлении. Диапазон регистрируемых масс составил 150-1000 Да (режим регистрации положительных ионов), напряжение на фрагменторс 70 В, напряжение в ионизационной камере 4 кВ, поток газа-осушителя (азот) 6 л/мин и давление газа-распылителя (азот) 50 кгс/см (рис. 23).
Количество фитоэкдистероидов определяли методом обратно-фазовой высокоэффективной хроматографии (ОФ ВЭЖХ) (Lafont et а1.э 1982; Wainwright et al., 1997). Анализ осуществляли на хроматографе LC-6A (Shimadzu, Япония) на колонке Zorbax ODS (4.6 250 мм, 5 мкм; DuPont, США) и с использованием предколонки Shim-Pack FLC-ODS (4.6 50 мм, 3 мкм; Shimadzu, Япония) и системы растворителей ацетонитрил-вода (20:80) в качестве элюеята при температуре колонки 55С. Скорость элюирования 2 мл/мин. На колонку наносили 20 мкл раствора суммы стандартных образцов в этаноле и испытуемых экстрактов, определяли время удерживания и площадь пика. Регистрацию сигнала проводили с использованием УФ-детектора с диодной матрицей SPD-M6A (Shimadzu, Япония).
В качестве стандартов использовали 2-дезокси-20-гидроксиэкдизон, а-экдизон и 20-гидроксиэкдизон фирмы «Sigma» (США) и интегристерон А (Институт нефтехимии и катализа АН РБ и УНЦ РАН (ИНК), г. Уфа).
Перспективы использования дальневосточных видов рода Saussurea
Использование растений рода Stemmacantha, известных в разные времена под названиями Loulu, Sinops, Echinops, Cnicus, Leuzea, Rhaponiicum, практиковалось еще в древней китайской, тибетской и монгольской медицине. (Guo, Lou, 1992). Наибольшую известность они приобрели в последние десятилетия в качестве адаптогенов, значительно повышающих выносливость человека в процессе физических и психических нагрузок, защищающих организм от вредных воздействий на клеточном уровне (Брехман, 1980; Hoobs, 1996).
Обнаружено, что органы растений рода Stemmacantha содержат моно-, ди-и полисахариды, инулин, органические кислоты, стероиды, тритерпеновые сапонины, витамины, полиацетиленовые соединения, каучук, фенолкарбоновые кислоты и их производные, лигнин, катехины, дубильные вещества, хипоны, эфирное масло, алкалоиды, кумарины, флавоноиды, антоцианы, липиды, камеди, макро-- и микроэлементы; основными же действующими веществами, обуславливающими биологическую активность растения, вероятно, выступают фитоэкдистероиды (Растительные ресурсы, 1993; Головко и др., 1996; Дикорастущие полезные растения, 2001; Володин и др., 2004).
Экдистероидсодержащие препараты регулируют минеральный, углеводный, липидный и белковый обмен, проявляют антиоксидантные и противорадикальные свойства (Осинская и др., 1992; Кузьменко и др., 1999; Тимофеев, 2001). Они нормализуют уровень глюкозы в крови (Молоковский и др., 1989), уменьшают содержание холестерина (Uchiama, Yoshida, 1974; Миронова и др., 1982), снимают воспаление печени при токсическом гепатите (Сыров и др., 1986). Эффективны при болезнях кровеносной системы (Вершинина, 1967), усиливают кроветворную функцию, улучшают коронарный кровоток, помогают при аритмии, ишемической болезни сердца, приступах стенокардии, инфаркте миокарда (Сыров и др., 1997; Opletal et aL, 1997). Экдистероидсодержащие препараты дублируют действие витамина Дз (Ахмед и др,, 1993). Положительно влияют на улучшение памяти и запоминание информации (Mosharrof, 1987), выводят из алкогольного депрессивного состояния (Ипатов, 1995). Могут применяться при лечении атеросклероза и эпилепсии (Ryosuke Hanaya et al. 1997). Тормозят развитие опухолей (Беспалов и др., 1992; Бочарова, 1999), обладают сильными антивоспалительными свойствами (Курмуков, Сыров, 1988), Действуют эффективно при отравлениях хлорорганическими соединениями и тяжелыми металлами (Чабанный и др., 1994). Экдистероиды являются причиной анаболического эффекта у позвоночных, стимулируя биосинтез протеина в тканях печени, почках, мышцах (Otaka ct aL, 1969; Сыров, Курмуков, 1976; Айзиков и др., 1978),
Среди видов Stemmacaniha наиболее известным является сибирский вид St carthamoides (Rhaponticum carthamoides, Leuzea carthamoides, левзея сафлоровидная, большеголовник сафлоровидный, маралий корень), препараты которого занесены в Государственный реестр лекарственных средств (Государственный реестр.,., 1995, 2000),
Сведения об использовании St uniflora в литературе фрагментарны. С лечебной целью используют в основном корневища и траву (Лавренов, Лавренова, 2004). Так, в народной медицине Монголии в сборах применяют подземные части и соцветия St uniflora при острых и хронических заболеваниях кишечника, опухолях желудка, рвоте, лихорадках, а также при атрофии и опухолях мышц (Хайдав, Меньшикова, 1978; Растительные ресурсы.,., 1993; Дикорастущие полезные растения России, 2001), В тибетской медицине надземные части и соцветия употребляют в качестве средства, регулирующего обменные процессы (Дикорастущие полезные растения флоры Монгольской народной республики, 1985). В Забайкалье свежие листья применяют наружно как ранозаживляющее средство (Шретер, 1975). По данным Фруентова Н. К. (1987) препараты надземной части St uniflora применяются в народной медицине народов Дальнего Востока как мочегонное средство; цветки употребляют при пневмониях, плевритах, острых респираторных заболеваниях, малярии и гастроэнтеритах; корни и нижние части стеблей - при абсцессах, ушибах и для остановки кровотечения. В Китае препараты из подземных органов Stemmacaniha uniflora включены в фармакопею (Фармакопея КНР, 2000) и употребляются в составе комплексного препарата, назначаемого при гипогалактии, а также рекомендованы кормящим женщинам и при кашле (Chu, 1987). По данным Энциклопедического словаря лекарств Китая (растительные и животные материалы) (Большой словарь по лекарствам Китая, 1988) St uniflora входит в состав сборов для лечения заболеваний почек, сердечно-сосудистой и нервной систем.
По данным Y. С. Kong (Kong et al., 1986) препараты из корневищ St. uniflora входят в число лекарственных средств Китая, зарегистрированных в информационном банке китайского университета в Гонконге, используемых при нерегулярных менструациях. Во втором издании «Фармакологии трав Китая» (Kee Chang Huang, 1999) эфирные масла St uniflora рекомендованы для лечения гепатоаденомьт, рака желудка и молочной железы.
По результатам наших исследований, St. uniflora является перспективным сырьевым источником для получения экдйстероидсодержащих препаратов и лекарственных средств с широким терапевтическим действием. Это свидетельствует о перспективности более детального изучения растений St uniflora.
