Антиоксидантная активность настойки Cimicifuga dahurica (Turcz.) Maxim. в условиях in vitro

Автор: Торопова Анна Алексеевна, Гармаев Дамдин Эрдынеевич, Разуваева Янина Геннадьевна

Журнал: Вестник Бурятского государственного университета. Философия @vestnik-bsu

Статья в выпуске: 12, 2013 года.

Бесплатный доступ

В представленной работе проведено исследование антиоксидантной активности настойки Qmicifuga dahurica (Тшга.) Мaxim. в условиях in vitro. Установлено, что испытуемое средство обладает выраженной мембраностабилизирующей активностью, проявляет высокую способность к хелатированию ионов Fe 2+, а также обладает выраженным антирадикальным действием в отношении DPPH-радикала.

Антиоксидантная активность, мембраностабилизирующая активность, супероксид анион (радикал), оксид азота

Короткий адрес: https://sciup.org/148181624

IDR: 148181624

Текст научной статьи Антиоксидантная активность настойки Cimicifuga dahurica (Turcz.) Maxim. в условиях in vitro

В настоящее время накоплен фактический материал о взаимосвязи развития многих патологических состояний с интенсивностью процессов свободнорадикального окисления (СРО) биомолекул. Известно, что СРО является метаболическим процессом, протекающим в организме в условиях физиологической нормы за счет функционирования согласованной системы антиоксидантной защиты, осуществляющей главным образом контроль за содержанием активных форм кислорода и связыванием ионов Fe2+. Однако при дисбалансе между интенсивностью СРО и функциональной активностью антиоксидантной системы происходит развитие оксидативного стресса, который является одним из ведущих механизмов клеточной патологии, включая нейродегенеративные, аутоиммунные, сердечно-сосудистые и другие заболевания. В связи со значительной интенсивностью окислительного метаболизма в мозге, значительным содержанием в мозговой ткани полиненасы-щенных жирных кислот, являющихся субстратом для перекисного окисления липидов (ПОЛ), а также наличием металлов с переменной валентностью, легко вступающих в окислительновосстановительные реакции, особо подвержена действию оксидативного стресса центральная нервная система. На основании этого актуальным является разработка новых лекарственных средств, направленных на коррекцию расстройств нервной системы, при этом способствующих снижению интенсивности процессов СРО и ингибированию конечных этапов ПОЛ [11, 12].

Цель исследования

Определение антиоксидантной активности настойки Cimicifuga dahurica (Turcz.) Maxim. в условиях in vitro .

Материалы и методы

Настойка C. dahurica получена путем экстракции измельченного сырья 70 % этиловым спиртом.

Для оценки мембраностабилизирующего действия исследуемого фитосредства спиртовую настойку C. dahurica деалкоголизировали. Мембраностабилизирующую активность испытуемого средства оценивали с использованием метода перекисного и осмотического гемолиза 1%-ной суспензии эритроцитов донорской крови [3]. Перекисный гемолиз эритроцитов вызывали реактивом Фентона, компоненты которого были использованы в минимальных концентрациях, вызывающих 100% лизис эритроцитов:

Fe 2 SO 4 * 7H 2 O – 0,01мг/мл (в пересчете на 100% раствор перекиси водорода). Для получения осмотического гемолиза к суспензии эритроцитов добавляли равный объем дистиллированной воды. Деалкоголизированную настойку фитосредства исследовали в концентрациях 3,8; 38,0; 380,0 мг/мл, соответствующих экспериментально-терапевтическим дозам. Степень гемолиза определяли фотометрически при длине волны 420 нм. Мембраностабилизирующее действие C. dahurica оценивали в процентах по отношению к показателям в контроле (без добавления фитосредства в инкубационную среду). Рассчитывали концентрацию исследуемого фитосредства, ингибирующую перекисный и осмотический гемолиз на 50 % (IC 50 ).

Антирадикальную активность определяли DPPH-методом [10]. Хелатирующую активность испытуемого средства определяли с использованием о-фенантролинового метода [2]. Влияние исследуемого фитосредства на связывание супероксидных анион-радикалов (О 2 ∙-) оценивали в неэнзиматической системе феназинметосульфат / НАДН по методу Chen A.-S. с соавт. [4]; по отношению к NO – по методу Govindarajan R. с соавт. [5]. В качестве веществ сравнения были использованы кверцетин, рутин (Fluka), кофейная, аскорбиновая кислоты и ионол (Sigma Aldrich). Все реактивы были аналитического качества и использовались без предварительной очистки. Значения полученных результатов выражены через концентрацию исследуемых средств, необходимую для связывания 50% реактивных частиц в инкубационной среде (IC 50 ).

Спектрофотометрические исследования проведены с применением спектрофотометра CECIL СЕ 2011 (England) в кварцевых кюветах с толщиной слоя 10 мм.

Корреляционный анализ проведен с применением пакета программ Advanced Grapher ver. 2.07, статистическая обработка результатов – по рекомендациям [1].

Результаты и их обсуждение

В исследованиях показано, что деалкоголи-зированная настойка C. dahurica оказывает выраженное мембраностабилизирующее действие на перекисный и осмотический гемолиз эритроцитов в условиях in vitro (табл.1). Наибольшее мембраностабилизирующее действие исследуемое фитосредство проявляет в концентрации 380,0 мкг/мл, при которой отмечается ингибирование процессов перекисного и осмотическо- го гемолиза на 87,6 и 82,0% соответственно. При этом IC50 C. dahurica для перекисного гемолиза составляет 93,3 мкг/мл, а для осмотического – 50,0 мкг/мл. Данный эффект обусловлен, по-видимому, наличием в его химическом составе тритерпеновых сапонинов и флавоноидов (кверцетин и кемпферол) [12].

Таблица 1

Влияние настойки Cimicifuga dahurica на перекисный и осмотический гемолиз эритроцитов

Условия опыта

Концентрация

C. dahurica , мкг/мл

Перекисный гемолиз, %

Осмотический гемолиз, %

Контроль (Er/m)

-

100 ± 0,11

100 ± 0,07

Опыт (Er/m+ C. dahurica)

380,0

12,4 ± 0,09

18,0 ± 0,75

38,0

73,7 ± 2,25

59,7 ± 2,32

3,8

74,2 ± 2,07

83,7 ± 2,86

IC 50 , мкг/мл

93,3 ± 3,15

50,0 ± 1,07

Поскольку известно, что свободные радикалы, образующиеся при распаде реактива Фентона (перекисный гемолиз), индуцируют ПОЛ клеточных мембран и, как следствие, лизис клеток, можно полагать, что ведущим механизмом мембранопротекторного действия испытуемого деалкоголизированного настоя C. dahurica явля- ется ингибирование процессов СРО. Указанный механизм подтвержден в серии экспериментов in vitro. В частности, показано, что C. dahurica оказывает выраженную Fe2+–хелатирующую активность, превышающую таковую веществ сравнения. Величина IC50 для настойки C. dahurica составляет 655 мкг/мл (табл. 2).

Таблица 2

Объект

Fe2+ мкг/мл

DPPH-метод, мкг/мл

O2 •- мкг/мл

NO мкг/мл

Настойка C. dahurica

655±10,52

63,01±3,15

>5000

>5000

Рутин а

>5000

12,10±0,21

1,91±0,11

18,21±0,52

Кверцетин а

>5000

9,91±0,20

32,02±1,15

150,00±4,24

Кофейная кислота а

>5000

11,60±0,20

6,01±0,23

276,22±8,67

Аскорбиновая кислотаа

150±9,11

4,8±0,15

101,0±3,21

1045,0±24,17

Ионол а

-

45,1±1,37

-

-

Антирадикальная активность спиртовой настойки

Cimicifuga dahurica в модельных системах, IC 50

Примечания : DPPH-метод – антирадикальная активность в отношении ДФПГ, Fe2+ – Fe2+-хелатирующая активность, О2•- – связывание супероксид-анион радикала, NO – связывание молекул оксида азота (II),а вещество сравнения.

Установлено, что спиртовая настойка C. dahurica проявляет высокую антирадикальную активность в отношении связывания стабильного DPPH-радикала (табл. 2). Концентрация исследуемого фитосредства, необходимая для связывания 50 % DPPH, составляет 63,0 мкг/мл и сравнима с таковой ионолом (IC 50 = 45,1 мкг/мл). Данный эффект настойки C. dahurica обусловлен, по-видимому, наличием в ее составе полифенольных соединений и фенолкарбоновых кислот (кофейная, феруловая, изоферу-ловая) [9].

При изучении влияния исследуемого фитосредства на ряд активных форм кислорода (O 2 •- и NO) выявлена его умеренная активность к их инактивации (IC 50 >5000 мкг/мл).

Таким образом, полученные данные свидетельствуют о том, что настойка C. dahurica оказывает выраженное мембраностабилизирующее действие, проявляет высокую Fe2+-хелатирующую и антирадикальную активность. Вероятно, что в основе механизма мембраностабилизирующего действия исследуемого фитосредства лежит ингибирование процессов

СРО биологических мембран. Результаты проведенных исследований дают основание рассматривать настойку C. dahurica в качестве потенциального антиоксидантного средства, характеризующегося значительным содержанием флавоноидов, тритерпеновых сапонинов и фенолкарбоновых кислот [6; 7; 8; 9].

Статья научная