Фотозащитные свойства комбинаций экстрактов из макромицетов и лишайников

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №8 2025

УДК 577.355: 630*813.2: 582.28: 582.29             

Ранее нами было показано наличие фотозащитных и антиоксидантных свойств у экстрактов из плодовых тел ряда видов культивируемых и дикорастущих макромицетов [1, 2], а также лесных лишайников [3, 4].

Оценена цитотоксичность изучаемых экстрактов в отношении клеточной культуры кератиноцитов человека HACaT [4, 5].

Полученные данные согласуются с результатами других исследователей.

В результате было установлено, что экстракты из плодовых тел грибов, полученные с использованием органических растворителей, зачастую «не дотягивают» до показателей фотозащитности, будучи при этом антиоксидантами средней силы, не токсичными для кератиноцитов человека. Экстракты из лишайников зачастую цитотоксичны, а, будучи разведенными до полулетальных концентраций (IC 50 ) в отношении культуры HACaT, не являются собственно фотозащитными. Нужно отметить, что при упомянутых разведениях антиоксидантная активность экстрактов из лишайников снижается примерно наполовину. На основании полученных данных возникла идея получения комбинаций экстрактов из грибов и лишайников с последующим определением их фотозащитных и антиоксидантных свойств.

Целью настоящего исследования было экстрагирование по Сокслету четырех видов макромицетов и четырех видов лишайников с последующим созданием комбинаций экстрактов и оценкой их фотозащитных и антиоксидантных свойств.

Материал и методы исследования

Экстрагировали измельченную воздушно-сухую биомассу плодовых тел следующих видов получали метанольные экстракты из следующих видов грибов: Трутовик настоящий ( Fomes fomentarius (L.) Fr.)); Трутовик лакированный ( Ganoderma lucidum (Curtis) P.Karst.), гриб Рейши; Ежовик гребенчатый ( Hericium erinaceus (Bull.) Pers.), «обезьянья голова» и Трутовик скошенный ( Inonotus obliquus ((Fr.) Pilát), чага. Аналогичным образом получали метанольные экстракты из лесных лишайников: Кладония лесная ( Cladonia arbuscula (Wallr.) Flot.); Эверния сливовая ( Evernia prunastri (L.) Ach.); Гипогимния вздутая ( Hypogymnia physodes (L.) Nyl.) и Рамалина пыльцеватая ( Ramalina pollinaria (Westr.) Ach.). Растворитель удаляли, сухие экстракты использовали для дальнейших исследований.

Определение параметров фотозащиты . Экстракты из лишайников разводили в этаноле в концентрациях, равных IC 50 для HACaT [6]. С ними комбинировали растворы экстрактов из макромицетов в этаноле таким образом, чтобы суммарная концентрация комбинации экстрактов была равна 200 мкг/мл. Именно такую концентрацию рекомендовано использовать для спектрофотометрического определения величин солнцезащитного фактора, критической длины волны (λ крит ) и показателя широты фотозащиты в диапазонах ультрафиолета Б (280÷320 нм) и ультрафиолета А (320÷400 нм) [7, 8].

Если в комбинацию вводили экстракты из двух видов лишайников, доля грибного экстракта снижалась на соответствующую величину.

Определение антиоксидантной активности. Использовали ДФПГ-тест. Исходный раствор 1,1-дифенил-2-пикрилгидразила (ДФПГ) разводили этанолом до концентрации 0,5 мМ/л, что примерно соответствует 200 мкг/мл. Комбинации испытуемых экстрактов создавали описанным выше способом. Равные объемы (2 мл) растворов ДФПГ и анализируемых комбинаций экстрактов смешивали, инкубировали 30 мин в темноте при комнатной температуре, после чего измеряли оптическую плотность растворов при 517 нм.

Л —Л

Процент ингибирования DPPH вычисляли по формуле: /% = -х_^ . 100, где, Ас – оптическая плотность «холостой» пробы; Аs – оптическая плотность образца.

Все спектрофотометрические измерения производили на УФ-спектрофотометре Solar РВ 2201, измерительные кюветы — кварцевые.

Решение о группирующем признаке для создания комбинаций экстрактов из макромицетов и двух видов лесных лишайников принимали на основе химического состава их вторичных метаболитов с использованием данных :

• C.    arbuscula : фумарпротоцетраровая, протоцетраровая и усниновая кислоты;

• E.    prunastri : усниновая и эверновая кислоты, атранорин и хлоратранорин;

• H.    physodes :   атранорин и хлоратранорин, физодовая, 3-гидроксифизодовая,

физодаловая, 2'-O-метилфизодовая и протоцетраровая кислоты;

R. pollinaria : усниновая, эверновая и обтузатовая кислоты.

Очевидно, что только в случае комбинирования экстрактов из H. physodes с перечисленными выше сохраняется вероятность избегания получения цитотоксичных смесей, где к усниновой кислоте из C. arbuscula может добавиться она же из E. prunastri или R. pollinaria , или произойдет суммирование эверновой кислоты из E. prunastri и R. pollinaria. Поэтому к комбинациям, содержащим экстракты из C. arbuscula , E. prunastri , и R. pollinaria , добавляли экстракты из H. physodes.

Результаты и обсуждение

Полученные результаты представлены на Рисунках 1-4 с использованием следующих обозначений: А – анализируемый раствор содержал только экстракт из определенного вида макромицетов, 200 мкг/мл; Б – в раствор экстракта из определенного вида макромицетов вводили экстракт из лишайника: Б(а) – из C. arbuscula ; Б(б) – из E. prunastri ; Б(в) – из R. pollinaria ; Б(г) – из H. physodes ; В – в раствор экстракта из определенного вида макромицетов вводили экстракты из двух видов лишайников в полулетальной для кератиноцитов концентрации (вторым экстрактом был метанольный из H. physodes ): В(а) – из C. arbuscula ; В(б) – из R. pollinaria.

1. Влияние состава комбинаций экстрактов из макромицетов и лишайников на

Рисунок величину фотозащиты в области УФ-Б

Рисунок 2. Влияние состава комбинаций экстрактов из макромицетов и лишайников на величину фотозащиты в области УФ-А

Рисунок 3. Влияние состава комбинаций экстрактов из макромицетов и лишайников на широту фотозащитных свойств в ультрафиолетовом диапазоне

Рисунок 4. Ингибирование радикала ДФПГ комбинациями экстрактов из базидиомицетов и лишайников

Установлено, что при смешивании растворов экстрактов из макромицетов и лишайников можно существенно (в 2÷4 раза) повысить величину фотозащиты комбинаций экстрактов в области УФ-Б, которую характеризует показатель SPF (Рисунок 1). По сути дела, экстракты из макромицетов из категории субстанций со средним уровнем фотозащиты (SPF = 8÷12) сразу переходят в разряд средств с высоким (SPF = 15÷25) и даже очень высоким (SPF = 30÷50) уровнем [7].

В ряде случаев довольно существенную прибавку к росту фотозащитности создаваемых комбинаций экстрактов дает введение в субстанцию экстрактов из двух видов лишайников.

Камнем преткновения при создании фотозащитных субстанций является показатель λ крит , так как только средства с длиной λ крит более 370 нм и величиной SPF, превышающей 15,0 признаются солнцезащитными [9].

Комбинирование экстрактов из макромицетов с таковыми из лишайников существенно снижает данный показатель так, что величина λ крит становится меньше 370 нм (Рисунок 2). По нашим данным, сказанное относится прежде всего к экстрактам из культивируемых видов грибов – G. lucidum и H. erinaceus , в отличие от дикорастущих трутовиков F. fomentarius и I. obliquus . По-видимому, перспективным для создания изучаемых комбинаций экстрактов из макромицетов являются те из них, чьи показатели λ крит достаточно велики (при невысоких SPF), чтобы «выдержать» введение экстрактов из лишайников, хорошо поглощающих УФ-Б и крайне слабо – УФ-А. В наших исследованиях такими экстрактами оказались метанольные из F. fomentarius и I. obliquus , причем введение в систему экстрактов из двух видов лишайников, сильно повышая SPF, так же существенно понижало величину λ крит .

Поскольку введение экстрактов из лишайников в создаваемую фотозащитную субстанцию улучшает ее поглотительную активности в области УФ-Б, не изменяя таковой в области УФ-А, соответственно уменьшается и величина широты защитных свойств, обозначаемая как УФ-А/УФ-Б (Рисунок 3). Создаваемые комбинации экстрактов из максимальных (≥ 0,8) переместились в группу превосходных (0,6÷0,8) [9, 10]. Особенно существенно такое перемещение проявилось при введении в создаваемую субстанцию экстрактов из двух видов лишайников.

Определение антиоксидантных свойств фотозащитных комбинаций экстрактов из макромицетов и лишайников в ныне действующих протоколах анализа практически лишено смысла, так как получаемые результаты не могут быть сопоставлены с данными других исследователей, где изучались антиоксидантные свойства тем же методом тех же экстрактов из грибов и лишайников, но взятых по отдельности, и безотносительно их фотозащитных свойств.

Подавляющее большинство имеющихся данных об ингибировании радикала ДФПГ в растворах изучаемых экстрактов получено при концентрациях ключевых реагентов не менее 1 мг/мл, тогда как протокол определения фотозащитных свойств субстанции предполагает концентрацию 200 мкг/мл, то есть в 5 раз меньше. Поэтому данные, представленные на рисунке 4, следует рассматривать именно с этой позиции: все они получены для растворов с конечной концентрацией 200 мкг/мл, в силу чего их антиоксидантная активность невелика.

Заключение

Метанольные экстракты из культивируемых грибов G. lucidum и H. erinaceus , а также дикорастущих F. fomentarius и I. obliquus не являются фотозащитными, но обладают довольно высокой антирадикальной активностью в отношении ДФПГ. При создании

Бюллетень науки и практики / Bulletin of Science and Practice Т. 11. №8 2025 комбинаций данных экстрактов с экстрактами из лишайников C. arbuscula, E. prunastri, H. physodes и R. pollinaria получили субстанции с фотозащитными свойствами, но невысокой антиоксидантной активностью. Наиболее перспективными являются экстракты из F. fomentarius и I. obliquus.

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