ОПРЕДЕЛЕНИЕ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ РАСТЕНИЙ ФИТОЭСТРОГЕНОВ

АННОТАЦИЯ

Антиоксидантная активность лекарственных растений представляет значительный интерес для медицины и фармакологии. В данной работе исследуется антиоксидантная активность смеси растений, являющихся источниками фитоэстрогенов: хмеля (Humulus lupulus), боровой матки (Ortilia secunda) и красной щетки (Rhodiola quadrifida) взятых в различных соотношениях. Определение антиоксидантной активности проводилось с использованием метода ингибирования реакции автоокисления адреналина в условиях in vitro, то есть по способности адреналина ингибировать реакцию автоокисления и одновременно предотвращать образование активных форм кислорода (АФК). Антиоксидантную активность исследуемых образцов выражают в процентах (АА %). Результаты исследования показывают: данная смесь обладает выраженной антиоксидантной активностью, что подтверждает перспективность её использования в медицине и фармакологии.

ABSTRACT

The antioxidant activity of medicinal plants is of considerable interest in medicine and pharmacology. This work investigates the antioxidant activity of a mixture of hops (Humulus lupulus), Orthilia secunda, and red brush (Rhodiola quadrifida) taken in different ratios. Determination of antioxidant activity was carried out using the method of inhibition of the reaction of adrenaline autoxidation in vitro, i.e. by the ability of adrenaline to inhibit the response of autoxidation and simultaneously prevent the formation of reactive oxygen species (ROS). The antioxidant activity of the studied samples is expressed as a percentage (AА%). The results of the study show that this mixture has pronounced antioxidant activity, which confirms the prospects of its use in medicine and pharmacology.

Ключевые слова: антиоксиданты, Humulus lupulus, Ortilia secunda, Rhodiola quadrifida, антиоксидантная активность, аутоокисление адреналина.

Keywords: antioxidants, Humulus lupulus, Ortilia secunda, Rhodiola quadrifida, antioxidant activity, adrenaline autooxidation.

Введение

Антиоксиданты играют важную роль в защите организма от окислительного стресса, вызванного свободными радикалами. В последнее время внимание исследователей привлекают природные источники антиоксидантов, включая лекарственные растения. Хмель, боровая матка и красная щетка традиционно используются в народной медицине для лечения различных заболеваний. Однако их антиоксидантные свойства, особенно в смеси, остаются недостаточно изученными [2].

Хмель (Humulus lupulus) – многолетнее вьющееся растение, богатое флавоноидами, ксантохумолом и другими антиоксидантными соединениями. Обладает седативным, противовоспалительным и антиоксидантным действием. Экстракты хмеля используются в фармацевтических препаратах и биологически активных добавках [8; 12].

Боровая матка (Ortilia secunda) – растение, традиционно применяемое в гинекологии. Содержит дубильные вещества, флавоноиды и органические кислоты, оказывающие антиоксидантное и противовоспалительное действие. Экстракты боровой матки используются для нормализации гормонального фона и укрепления иммунитета [10].

Красная щетка (Rhodiola quadrifida) – адаптогенное растение, богатое гликозидами, антоцианами и флавоноидами. Обладает мощным антиоксидантным эффектом, поддерживает иммунитет, улучшает работу сердечно-сосудистой системы и защищает клетки от окислительного стресса. Таким образом, определение антиоксидантной активности в растительном сырье является одним из актуальных проблем научных исследователей, поскольку создание пищевых добавок, содержащих высокую антиоксидантную активность, может послужить профилактике многих распространенных заболеваний, возникающих вследствие окислительного стресса [9; 11].

Целью исследования является определение антиоксидантной активности индивидуальных экстрактов растений хмеля (Humulus lupulus), боровой матки (Ortilia secunda) и красной щетки (Rhodiola quadrifida) и сборов на их основе, приготовленных в различных соотношениях.

Материалы и методы.

Метод ингибирования аутоокисления адреналина широко применяется для оценки антиоксидантной активности растительного сырья по следующим причинам:

1. Чувствительность и точность – адреналин легко окисляется до адренохрома, который можно количественно определять по изменению оптической плотности при 347 нм. Это позволяет получать точные и воспроизводимые результаты.
2. Простота и доступность – метод не требует сложного оборудования и может быть легко воспроизведён в стандартной лаборатории.
3. Физиологическая значимость – окисление адреналина связано с процессами окислительного стресса в организме, поэтому тест позволяет оценить потенциальную биологическую активность антиоксидантов в живых системах.
4. Оценка разных типов антиоксидантов – метод позволяет определять как водорастворимые, так и липофильные антиоксиданты, если использовать подходящие растворители и условия реакции.
5. Высокая корреляция с другими антиоксидантными тестами – результаты метода хорошо согласуются с другими методами оценки антиоксидантной активности, такими как DPPH, FRAP и ABTS [3; 6].

Определение антиоксидантной активности проводилось по способности экстрактов ингибировать аутоокисление адреналина. Реакция инициировалась в щелочной среде (pH 10,2), а скорость образования адренохрома измерялась спектрофотометрически при 347 нм. Ингибирование аутоокисления свидетельствовало об антиоксидантных свойствах исследуемых образцов [4; 5].

Приготовление экстрактов образцов: высушенные и измельченные части растений хмеля, боровой матки и красной щетки были приготовлены в соотношениях, представленных ниже в таблице 1.

Таблица 1.

Соотношение количеств растений хмеля, боровой матки и красной щетки для приготовления смесей

Экстракты образцов готовили двумя разными способами, используя в качестве экстрагента дистиллированную  воду и 96 % этиловый спирт [7].

1. Для приготовления водного экстракта образцов, 0,75 г смеси растительной пробы в различных соотношениях, кипятили в 25 мл воды в течение 10 минут в колбе, снабженной обратным холодильником. Полученный экстракт пропустили через шприцевой фильтр с размером пор 0,45 мкм.

2. Для приготовления спиртовых экстрактов образцов, 0,75 г смеси растительной пробы в различных соотношениях экстрагировали ультразвуком в 25 мл 96 % этанола в течение 20 минут при 60 ^oC. Полученный экстракт пропустили через шприцевой фильтр с размером пор 0,45 мкм и использовали для анализа.

Спектрофотометрические измерения.

Для выполнения анализа на спектрофометре, к готовому водному или спиртовому экстракту добавили 3 мл 0,2 М карбонатного (Na₂CO₃-NaHCO₃, pH=10,65) буфера и 0,14 мл 0,18 % раствора тартрата адреналина и определяли оптическую плотность D₁ каждые 30 секунд при длине волны 347 нм в течение 10 минут в кювете толщиной 10 мм в спектрофотометре K7000 (YOKE, Китай).

Отбирали 45 мкл экстракта исследуемого растения, 3 мл буферного раствора и 0,14 мл 0,18 % раствора тартрата адреналина, смешали указанным выше способом и измерили оптическую плотность при длине волны 347 нм (D₂) [12].

Полученные результаты и их обсуждения. Значения оптической плотности водных экстрактов растительной смеси приведены в таблице 2.

Таблица 2.

 Измеренные оптические плотности адреналина и образцов смеси растений водных экстрактов

Из приведенной выше таблицы видно, что оптическая плотность на первой минуте анализа составляла 0,202; 0,306; 0,234 и 0,216 нм для образцов № 1, 2, 3, 4 соответственно, на 10-минуте анализа данные значения изменились и составили 0,715; 0,668; 0,712 и 0,677 нм для всех четырех образцов.

Оптические плотности спиртовых экстрактов образцов имели иные значения, что приведены также в таблице 3.

Таблица 3.

 Измеренные оптические плотности адреналина и образцов смеси растений спиртовых экстрактов

Как видно из таблицы 2 оптические плотности спиртовых экстрактов образцов были измерены на 1-минуте анализа для образцов №1,2,3,4 в значениях равных 0,179; 0,167; 0,19 и 0,112 нм соответственно. На 10-минуте значения увеличились на 0,689; 0,665; 0,721 и 0,594 нм для каждого образца.

Анти Оксидантная Активность исследуемых образцов выражается в процентах (AОА %) по ингибированию аутоокисления адреналина и рассчитывается по следующей формуле:

V = (D_t – D₀)/∆t∙100,

где D₀ – оптическая плотность сразу после внесения адреналина (оптическая плотность раствора, не содержащего адреналин);

D_t – оптическая плотность через промежуток времени ∆t (∆t = 4–6) т.е. в принципе достаточно 4-6 мин.

Процентное количество антиоксидантной активности водных и спиртовых экстрактов образцов растений хмеля, боровой матки и красной щетки в соотношениях: 1:1:1; 2:1:1; 1:2:1 и 1:1:2 вычислены по вышеуказанной формуле приведено в таблице 4.

Таблица 4.

Значения антиоксидантной активности водных экстрактов, выраженная в процентах

Заключение. Для оценки антиоксидантной активности смеси растений хмеля, боровой матки и красной щетки, приготовленных в различных соотношениях, был выбран метод ингибирования реакции аутоокисления адреналина. Данный метод отличается от других методов своей простотой, доступностью, физиологической значимостью и определением как водорастворимых, так и липофильных антиоксидантов. Для более точной оценки были исследованы водные и спиртовые экстракты смеси растений хмеля, боровой матки и красной щетки приготовленных в различных соотношениях. Результаты анализов показывают, что антиоксидантная активность спиртовых образцов растений хмеля, боровой матки и красной щетки значительно выше, чем образцы водных экстрактов, в частности смесь приготовленная в соотношении: 1 части хмеля : 1 части боровой матки : 2 частей красной щетки, обладает самой высокой антиоксидантной активностью равной 16,46 %. Дальнейшие исследования позволят уточнить механизм действия активных компонентов и их возможное применение в фармацевтических препаратах и функциональных продуктах питания.

Список литературы:

1. Дряхлова Е.А. Спектрофотометрические методы определения антиоксидантной активности извлечений из лекарственного растительного сырья // Актуальные проблемы современной медицины и фармации–2023: сборник материалов LXXVII Международной научно-практической конференции студентов и молодых ученых, Минск, 19-20 апреля 2023 г. / под ред. С.П. Рубниковича, В.А. Филонюка. – Минск, 2023. – С. 859–862.
2. Зенков Н.К., Ланкин В.З., Меньщикова Е.Б. Окислительный стресс: Биохимический и патофизиологические аспекты. – М.: МАИК «Наука»; Интерпериодика. – 2001. – С. 343.
3. Патент РФ №2738302 "Способ оценки антиоксидантной активности биологически активных веществ" // Официальный бюллетень изобретений, 2020.
4. Патент. RU2144674C1. Способ определения антиоксидантной активности супероксиддисмутазы и химических соединений. 2000. [Электронный ресурс]. – Режим доступа: https://patentimages.storage.googleapis.com/4b/17/a7/c0848d28409d60/RU2144674C1.pdf. (дата обращения: 11.09.2023).
5. Рябинина Е.И., Зотова Е.Е., Ветрова Е.Н., Пономарева Н.И., Илюшина Т.Н. Новый подход в оценке антиоксидантной активности растительного сырья при исследовании процесса аутоокисления адреналина // Химия растительного сырья. – 2011. – № 3. – С.117–121.
6. Хасанова С.Р., Плеханова Т.И., Гашимова Д.Т. Сравнительное изучение антиоксидантной активности растительных сборов // Вестник ВГУ. Серия: Химия. Биология. Фармация. – 2007. – № 1. – С. 163–166.
7. Askarov I.R., Abdullaev S.S., Mamatkulova S.A., Abdulloev O.S. Antioxidant activity and elemental composition of mixtures of fig and common unabi fruits // Journal of Chemistry of Goods and Traditional Medicine. – 2024. – №3 (3). – С. 179–205. https://doi.org/10.55475/jcgtm/vol3.iss3.2024.320.
8. Balabanova L.A., Zhuravlev A.V., Vlasova I.I. Antioxidant properties of Humulus lupulus: A review // Journal of Medicinal Plants Research. – 2019. – № 13(4). – С.85–92.
9. Chen Y., Wu Y., Wang H. Evaluation of antioxidant activities of Rhodiola species extracts // Phytomedicine. – 2020. – № 68. – С. 153203.
10. Ivanova T.A., Makarova N.V. The role of Ortilia secunda in traditional medicine: Antioxidant and anti-inflammatory potential // Natural Product Research. – 2018. - №32(6). – С. 735–744.
11. Liu, X., Zhao, M., & Wang, L. Free radical scavenging capacity of Rhodiola quadrifida and its medicinal applications // Journal of Ethnopharmacology. – 2017. – № 205. – С. 231–239.
12. Zhou, X., Zhang, Q., & Xu, L. Comparative analysis of flavonoid content and antioxidant activity in different Humulus lupulus extracts // Food Chemistry. – 2021. – № 344. – С. 128618.