Антиоксидантные свойства экстрактов из культивируемых и дикорастущих макромицетов

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice

УДК 678.048:630*813.2:582.28                       

Экстракты из различных видов грибов, прежде всего макромицетов, в настоящее время являются предметом широчайшего скрининга на предмет наличия у них различных видов биологической активности. По-видимому, это связано с тем, что такого рода изучение микромицетов началось достаточно давно и привело к революционным открытиям в биологии и медицине — пенициллина у Penicillium crustosum , фитогормона гиббереллина у Gibberella fujikuroi и многим другим свершениям, преобразившим жизнь человечества. Все большее количество видов высших грибов вводится в культуру не только с пищевыми, но и с медицинскими целями. Так что понятия «культивируемый» и «дикорастущий» вид макромицетов в достаточной степени являются условными, так как практически все культивируемые виды грибов до настоящего времени успешно существуют в дикой природе, тогда как культивируемость ныне дикорастущих видов — вопрос будущего. Выделена отдельная группа грибов медицинского назначения, среди которых ведется поиск соединений для профилактики и терапии различных заболеваний. В настоящее время в обществе существует активный запрос на натуральную продукцию как противовес множества синтетических соединений, постоянно поступающих в организм человека как алиментарным путем, так и посредством употребления различных БАДов, гигиенических, косметических средств и т.д. Одним из важнейших желаемых свойств запрашиваемой продукции является ее антиоксидантная активность, так как до сведения различных когорт населения успешно доведены научные данные о вредоносности свободно-радикальных процессов в организме и способах противостояния таковым. Существует обширная научная литература, описывающая антиоксидантные свойства экстрактов из макромицетов вообще [1], представителей определенных родов [2], или отдельных видов — дикорастущих [3] и культивируемых [4]. Приводимые данные легко сравнивать с таковыми для известных антиоксидантов. Экстракты из макромицетов чаще всего получают методом мацерации с использованием воды в качестве экстрагента, или водо-спиртовых растворов с концентрацией до 70%. Существенно меньше данных о свойствах экстрактов, полученных с использованием органических растворителей.

Целью настоящего исследования было экстрагирование по Сокслету тремя органическими растворителями шести видов макромицетов с последующей оценкой антиоксидантных свойств экстрактов пятью различными методами: определение суммарного количества флавоноидов; оценка общей антиоксидантной активности (PFRAP и CUPRAC) и выявление антирадикальной активности (DPPH и метод обесцвечивания β-каротина).

Материал и методы исследования

Экстрагировали измельченную воздушно-сухую биомассу плодовых тел следующих видов макромицетов: Шампиньон двуспоровый ( Agaricus bisporus (J.E.Lange) Imbach; Лентинула съедобная ( Lentinula edodes (Berk.) Pegler), шиитаке; Вешенка обыкновенная ( Pleurotus ostreatus (Jacq.) P.Kumm.); Трутовик настоящий ( Fomes fomentarius (L.) Fr.)); Трутовик скошенный ( Inonotus obliquus ((Fr.) Pilát) чага; Трутовик разноцветный ( Trametes versicolor (L.) Lloyd) (Рисунок 1).

Образцы плодовых тел макромицетов получены из лаборатории микологии кафедры лесохозяйственных дисциплин биологического факультета Гомельского государственного университета имени Ф. Скорины. Навески воздушно-сухого сырья экстрагировали бензолом, метанолом и этанолом. Растворители отгоняли путем ротационного испарения, экстракты досушивали до твердого состояния под вытяжкой при комнатной температуре, затем для определения антиоксидантных свойств растворяли в метаноле до концентрации 1 мг/мл.

Суммарное содержание флавоноидов в экстрактах оценивали по [5], результаты выражали в миллиграмм-эквивалентах рутина на грамм экстракта.

Общую антиоксидантную активность оценивали ферро-/феррицианидным спектрофотометрическим методом (PFRAP (potassium ferricyanide reducing power)) по [6]; методом CUPRAC (Cupric Reducing Antioxidant Capacity) — по [7]; для положительного контроля использовали тролокс. Антирадикальную активность оценивали при помощи ДФПГ-теста (DPPH (1,1-Diphenyl-2-picrylhydrazyl Radical Scavenging Capacity (DPPH) Assay)) по [8], путем обесцвечивания β-каротина (β-Carotene Bleaching Assay) по [9], для положительного контроля использовали α-токоферол.

Культ! жируемые макроми петы

Дикорастущие макромицеты

Agaricus bisporus

Lent inula edodes

Fornes fomentarius

Pleurolus ostreatus

Рисунок 1. Объекты исследования

Jnonotus obliquus

Trametes versicolor

Все спектрофотометрические измерения производили с помощью УФ-спектрофотометра Solar РВ 2201, измерительные кюветы — кварцевые, длина оптического пути 10 мм.

Результаты и обсуждение

В Таблице 1 приведены результаты определения выхода экстрактов из плодовых тел изучаемых видов макромицетов.

Таблица 1

Виды грибов	Виды экстрактов
	бензоловый	метаноловый	этаноловый
Культивируемые макромицеты
Agaricus bisporus	1,2 ± 0,05	4,3 ± 0,76	5,1 ± 0,47
Lentinula edodes	1,9 ± 0,08	7,2 ± 0,69	9,6 ± 0,43
Pleurotus ostreatus	0,8 ± 0,04	5,7 ± 0,53	6,3 ± 0,57
Дикорастущие макромицеты
Fomes fomentarius	0,5 ± 0,02	4,8 ± 0,54	5,6 ± 0,37
Inonotus obliquus	0,3 ± 0,01	1,4 ± 0,12	2,1 ± 0,09
Trametes versicolor	0,4 ± 0,08	3,7 ± 0,29	6,1 ± 0,48

ПРОЦЕНТНЫЙ ВЫХОД ЭКСТРАКТОВ ИЗ ПЛОДОВЫХ ТЕЛ ГРИБОВ

Очевидно, что использование спиртов в качестве экстрагентов сухой биомассы плодовых тел культивируемых и дикорастущих макромицетов позволяет получить существенно большее количество экстрактов, чем при экстрагировании бензолом.

Дикорастущие виды макромицетов давали меньший выход экстрактов, чем культивируемые. Результаты определения в полученных экстрактах содержания флавоноидов отражают химические свойства последних — хорошую растворимость в спиртах (Таблица 2).

Таблица 2

СУММАРНОЕ СОДЕРЖАНИЕ ФЛАВОНОИДОВ В ЭКСТРАКТАХ ИЗ МАКРОМИЦЕТОВ (в мг-экв рутина на грамм экстракта)

Виды грибов	Виды экстрактов
	бензоловый	метаноловый	этаноловый
Культивируемые макромицеты
Agaricus bisporus	1,6 ± 0,72	13,4 ± 0,25	14,7 ± 0,38
Lentinula edodes	1,2 ± 0,09	12,1 ± 0,49	13,3 ± 0,41
Pleurotus ostreatus	1,7 ± 0,03	10,2 ± 0,16	11,8 ± 0,35
Дикорастущие макромицеты
Fomes fomentarius	8,1 ± 0,68	26,9 ± 1,25	29,5 ± 1,04
Inonotus obliquus	4,9 ± 0,35	20,2 ± 0,84	24,8 ± 0,99
Trametes versicolor	4,2 ± 0,76	18,2 ± 0,79	22,9 ± 0,65

Метаноловые и этаноловые экстракты из дикорастущих трутовиков отличались наибольшим содержанием флавоноидов, что позволяет предположить у данных экстрактов высокие антиоксидантные возможности. Однако при оценке общей антиоксидантной активности экстрактов методами PFRAP и CUPRAC оказалось, что регистрируемые показатели существенно ниже таковых для стандартного антиоксиданта тролокса (Рисунок 2).

Антиоксидантная активность тролокса, оцененная нами методом PFRAP, составляла 1,915±0,086 Б при 700 нм. Отсюда следует, что наиболее активные из экстрактов (бензоловый из F. fomentarius , метаноловые из A. bisporus, L. edodes и T. versicolor , а также этаноловые из L. edodes и F. fomentarius ) достигали лишь половинных значений.

□ бензоловый ■метаноловый □ этаноловый

Рисунок 2. Общая антиоксидантная активность экстрактов из макромицетов

То же можно сказать об ингибировании процесса восстановления ионов меди в методике CUPRAC. Методом CUPRAC антиоксидантная активность тролокса в процентах ингибирования оценена как 94,5±0,79. Только экстракты из F. fomentarius приближаются к ½ от величины антиоксидантной активности тролокса.

Методики DPPH и обесцвечивания β-каротина могут быть сгруппированы по сути протекающих реакций в аналитической системе: в первом случае вносятся свободные радикалы, во втором — они генерируются при неферментативном окислении линолевой кислоты [10]. Результаты определения антирадикальных свойств экстрактов из макромицетов представлены на Рисунке 3.

Определенный процент ингибирования ДФПГ α-токоферолом составляет 91,4±1,18; радикала β-каротина составляет 89,1±0,82%, что согласуется с данными Alam N. et al. [11]. Отсюда следует, что метаноловые экстракты из F. fomentarius и T. versicolor , а также этаноловые из L. edodes, F. fomentarius и T. versicolor обладают высокой антирадикальной активностью.

Рисунок 3. Антирадикальная активность экстрактов из макромицетов

Заключение

Произведено экстрагирование по Сокслету бензолом, метанолом и этанолом дикорастущих ( F. fomentarius, I. obliquus, T. versicolor ) и культивируемых ( A. bisporus, L. edodes, P. ostreatus ) макромицетов.

Показано, что процентный выход бензоловых экстрактов составлял до 0,3÷1,9; метаноловых 1,4÷7,2; этаноловых 2,1÷9,6. Наименьший выход экстрактов был из плодовых тел I. obliquus , наибольший — из L. edodes.

Выполнен in vitro скрининг антиоксидантных свойств экстрактов. Содержание суммы флавоноидов в метаноловых и этаноловых экстрактах из дикорастущих трутовиков составило 18,2÷29,5 мг-экв рутина на грамм экстракта. Экстракты из макромицетов проявляли невысокую антиоксидантную активность в реакциях, связанных с восстановлением ионов железа и меди (методики PFRAP и CUPRAC). Методами DPPH и обесцвечивания β-каротина показано, что метаноловые экстракты из F. fomentarius и T. versicolor , а также этаноловые из L. edodes, F. fomentarius и T. versicolor обладают антирадикальной активностью, равной таковой для α-токоферола.

Финансирование: Исследование проводилось в рамках ГПНИ «Природные ресурсы и окружающая среда», подпрограмма «Радиация и биологические системы», задание 10.3.03.01, №ГР 20211714.