Ученые из БФУ имени Иммануила Канта установили, что биологическую активность экстрактов из четырех растений, произрастающих в Калининградской области, обеспечивают фенольные соединения — ароматические спирты. Эти вещества придают антиоксидантные и антимикробные свойства конскому каштану, доннику лекарственному, синеголовнику приморскому и копеечнику забытому. В качестве противовоспалительных препаратов экстракты этих растений потенциально могут использоваться в медицине для лечения сердечных и легочных заболеваний. Результаты исследования, поддержанного грантом Президентской программы Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале Foods and Raw Materials.
Во время воспалительных процессов в клетках накапливаются опасные радикалы и производные кислорода, способные повреждать мембраны и ДНК. Вещества-антиоксиданты способны предотвратить эти повреждения. В природе источниками таких соединений служат лекарственные растения. Кроме того, растения способны вырабатывать вещества, проявляющие антимикробную активность. В отличие от антибиотиков, синтезируемых человеком, они не требуют затратных разработок. Официальная медицина признает потенциал лекарственных растений и отдает им приоритет при лечении многих заболеваний. Однако, несмотря на наличие выраженной биологической активности, потенциально привлекательной для медицины, часть лекарственных видов остаются мало изученными.
Ученые из Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта, Калининградского государственного технического университета и Кемеровского государственного университета исследовали антиоксидантные и антимикробные вещества у лекарственных растений, произрастающих в Калининградской области. Исследователи остановились на синеголовнике приморском (Eryngium maritimum L.), доннике лекарственном (Melilotus officinalis Pall.), копеечнике забытом (Hedysarum neglectum Ledeb.) и конском каштане (Aesculus hippocastanum L.), биологически активные вещества которых еще не были определены. Из стеблей, листьев и цветков выбранных растений авторы выделили экстракты, а затем проверили антиоксидантную активность образцов. Для этого биологи смешали экстракты с раствором радикала DPPH, имеющего темно-фиолетовый цвет, но теряющего свою окраску, если в растворе присутствуют антиоксиданты. По такой цветной реакции авторы смогли оценить, есть ли в экстрактах молекулы, препятствующие накоплению радикалов.
Кроме того, ученые установили химический состав соединений, определяющих антиоксидантную активность экстрактов. Это сделали с помощью инфракрасной (ИК-) спектроскопии — метода, при котором через образец пропускают инфракрасное излучение и смотрят, как вещество взаимодействует со светом.
Оказалось, что в экстрактах присутствует большое количество фенолов — веществ, в основе которых лежит спирт с шестью атомами углерода, собранными в кольцо. При этом максимальное количество фенолов присутствовало в листьях, экстракт которых также продемонстрировал наибольшую антиоксидантную активность против радикала DPPH.
Также ученые проверили антимикробное действие экстрактов. Для этого авторы вырастили культуры бактерий и микроскопических грибов, таких как E. coli и Candida albicans, которые в норме безопасны для человека, но способны вызвать инфекции при ослаблении иммунитета. На чашки Петри с микроорганизмами ученые нанесли экстракты. Если в растительных препаратах содержались противомикробные вещества, то вокруг места их нанесения бактерии и грибы переставали расти. Антимикробную активность экстрактов оценивали по площади, свободной от микроорганизмов. Оказалось, что наибольшими антибактериальными свойствами обладал синеголовник приморский — он эффективно подавлял рост сенной палочки (Bacillus subtilis), которая встречается в почве, воде, воздухе и кишечнике человека. Однако антимикробная активность синеголовника приморского была в два раза ниже, чем у получаемого в промышленности антибиотика канамицина. Тем не менее, хотя противомикробная активность у исследованных растений ниже, чем у промышленных антибиотиков, потенциально их можно использовать при лечении воспалительных заболеваний.
«ИК-спектроскопия может иметь широкое практическое значение как способ экспресс-анализа настоев лекарственных растений. Этот метод может применяться в медицине и косметологии при создании безопасных и эффективных продуктов на растительной основе. Так, на основе результатов ИК-спектроскопии исследованные нами растения Калининградской области потенциально могут использоваться в медицине при лечении сердечных и легочных заболеваний», — рассказала руководительница проекта, поддержанного грантом РНФ, Ольга Бабич, доктор технических наук, директор НОЦ «Промышленные биотехнологии», ведущий научный сотрудник Балтийского федерального университета имени Иммануила Канта.