Опыт культивирования левзеи сафлоровидной Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iliin в качестве ресурсного источника экдистерона в условиях Архангельской области

Опыт культивирования левзеи сафлоровидной Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iliin в качестве ресурсного источника экдистерона в условиях Архангельской области

Автор: Тимофеев Николай Петрович

Журнал: Сельскохозяйственная биология @agrobiology

Рубрика: Нетрадиционные культуры и технологии

Статья в выпуске: 1 т.58, 2023 года.

Бесплатный доступ

В настоящей работе описаны результаты впервые реализованного альтернативного способа получения экдистерон содержащей субстанции из листового материала левзеи сафлоровидной Rhaponticum carthamoides. Биосинтез и накопление экдистерона были прямо связаны с вегетативным размножением: при анализе содержания экдистерона в розеточных побегах в зависимости от величины надземной массы коэффициент детерминации содержания экдистерона близок к 80 % (R2 = 0,768). Более 90 % ежегодно синтезируемого экдистерона (22 кг/га) накапливалось в надземной части растений в оптимальный уборочный возраст (с 5-го по 32-й годы), или около 600 кг экдистерона за 27 лет эксплуатации.

Еще

Фитоэкдистероиды, 20-гидроксиэкдизон, рапонтикум сафлоровидный, левзея сафлоровидная, маралий корень, кормовые добавки, анаболические субстанции

Короткий адрес: https://sciup.org/142238090

IDR: 142238090   |   DOI: 10.15389/agrobiology.2023.1.114rus

Список литературы Опыт культивирования левзеи сафлоровидной Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iliin в качестве ресурсного источника экдистерона в условиях Архангельской области

  • Rhaponticum carthamoides. В кн.: Растительные ресурсы СССР. Цветковые растения, их химический состав, использование. Семейство Asteraceae (Compositae) /Отв. ред. П.Д. Соколов. СПб, 1993, вып. 7: 161-163.
  • Hidalgo O., Garcia-Jacas N., Garnatje T., Susanna A. Phylogeny of Rhaponticum (Asteraceae, Cardueae-Centaureinae) and related genera inferred from nuclear and chloroplast DNA sequence data: taxonomic and biogeographic implications. Annals of Botany, 2006, 97(5): 705-714 (doi: 10.1093/aob/mcl029).
  • Фармстатья 2.5.0091.18. 2018. Рапонтикума сафроловидного корневища с корнями (Rhapontici carthamoides rhizomata cum radicibus). В кн.: Государственная фармакопея Российской Федерации. XIV изд. М., 2018, т. 4: 6360-6368.
  • Левзеи сафлоровидной листья: Rhapontici carthamoides folium Leuzea leaf ). В кн.: Государственная Фармакопея Республики Беларусь. 2-е изд. Молодечно, 2016 , т 2 1257-1258.
  • Shikov A.N., Narkevich I.A., Flisyuk E.V., Luzhanin V.G., Pozharitskaya O.N. Medicinal plants from the 14th edition of the Russian Pharmacopoeia, recent updates. Journal of Ethnopharmacol-ogy, 2021, 268: 113685 (doi: 10.1016/j.jep.2020.113685).
  • Todorova V., Ivanov K., Ivanova S. Comparison between the biological active compounds in plants with adaptogenic properties (Rhaponticum carthamoides, Lepidium meyenii, Eleutherococcus senticosus and Panax ginseng). Plants, 2022, 11(1): 64 (doi: 10.3390/plants11010064).
  • Liu X.X., Chen C.Y., Li L., Guo M.M., He Y.F., Meng H., Dong Y.M., Xiao P.G., Yi F. Bibliometric study of adaptogens in dermatology: pharmacophylogeny, phytochemistry, and pharmacological mech-anisms, drug design. Development and Therapy, 2023, 17: 341-361 (doi: 10.2147/DDDT.S395256).
  • Głazowska J., Kaminski M.M., Kamiński M. Chromatographic separation, determination and identification of ecdysteroids: focus on maral root (Rhaponticum carthamoides, Leuzea car-thamoides). Journal of Separation Science, 2018, 41(23): 4304-4314 (doi: 10.1002/jssc.201800506).
  • Dinan L., Dioh W., Veillet S., Lafont R. 20-Hydroxyecdysone, from plant extracts to clinical use: therapeutic potential for the treatment of neuromuscular, cardio-metabolic and respiratory diseases. Biomedicines, 2021, 9(5): 492 (doi: 10.3390/biomedicines9050492).
  • Lafont R., Dilda P., Dioh W., Dupont P., Signore S.D., Veillet S. 20 hydroxyecdysone extract of pharmaceutical quality, use and preparation thereof. Patent France FR 3065644A1. Publ 2020-02-21.
  • Lafont R., Serova M., Didry-Barca B., Raynal S., Guibout L., Dinan L., Veillet S., Latil M., Dioh W., Dilda P.J. 20-Hydroxyecdysone activates the protective arm of the RAAS via the MAS receptor. Journal of Molecular Endocrinology, 2021, 68(2): 77-87 (doi: 10.1530/JME-21-0033).
  • Latil M., Camelo S., Veillet S., Lafont R., Dilda P.J. Developing new drugs that activate the protective arm of the renin-angiotensin system as a potential treatment for respiratory failure in COVID-19 patients — review. Drug Discovery Today, 2021, 26(5): 1311-1318 (doi: 10.1016/j.drudis.2021.02.010).
  • Sláma K. Vitamin D1 versus ecdysteroids: growth effects on cell regeneration and malignant growth in insects are similar to those in humans. European Journal of Entomology, 2019, 116: 16-32 (doi: 10.14411/eje.2019.003).
  • Slama K. Approaching a time we can prevent pernicious malignant tumors? Mini review. EC Pharmacology and Toxicology, 2020, 8(3): 01-09.
  • Shuvalov O., Fedorova O., Tananykina E., Gnennaya Y., Daks A., Petukhov A., Barlev N.A. An arthropod hormone, ecdysterone, inhibits the growth of breast cancer cells via different mecha-nisms. Frontiers in Pharmacology, 2020, 11: 561537 (doi: 10.3389/fphar.2020.561537).
  • Panossian A.G., Efferth T., Shikov A.N., Pozharitskaya O.N., Kuchta K., Mukherjee P.K., Banerjee S., Heinrich M., Wu W., De-An Guo D.A., Wagner H. Evolution of the adaptogenic concept from traditional use to medical systems: pharmacology of stress‐ and aging‐related dis-eases. Medicinal Research Reviews, 2021, 41(1): 630-703 (doi: 10.1002/med.21743).
  • Isenmann E., Ambrosio G., Joseph J.F., Mazzarino M., Torre X., Zimmer Ph., Kazlauskas R., Goebel C., Botre F., Diel P., Parr M.K. Ecdysteroids as non-conventional anabolic agent: per-formance enhancement by ecdysterone supplementation in humans. Archives of Toxicology, 2019, 93: 1807-1816 (doi: 10.1007/s00204-019-02490-x).
  • Parr M.K., Müller-Schöll A. Pharmacology of doping agents — mechanisms promoting muscle hy-pertrophy (review). AIMS Molecular Science, 2018, 5(2): 131-159 (doi: 10.3934/molsci.2018.2.131).
  • Parr M.K., Ambrosio G., Wuest B., Mazzarino M., Torre X., Sibilia F., Joseph J.F., Diel P., Botrè F. Targeting the administration of ecdysterone in doping control samples. Forensic Toxicol-ogy, 2020, 38: 172-184 (doi: 10.1007/s11419-019-00504-y).
  • Marciniak A., Nemeczek S., Walczak K., Walczak P., Merkisz K., Grzybowski Ja., Grzywna N., Jaskuła K., Orłowski W. Adaptogens — use, history and future. Quality in Sport, 2023, 9(1): 19-28 (doi: 10.12775/QS.2023.09.01.002).
  • World anti-doping code. International standard. Prohibited List 2023. Режим доступа: https://www.wada-ama.org/sites/default/files/2022-09/2023list_en_final_9_september_2022.pdf. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Ивановский А.А., Тимофеев Н.П., Ермолина С.А. Влияние адаптогенов растительного происхождения на поросят и свиноматок. Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2019, 20(4): 387-397 (doi: 10.30766/2072-9081.2019.20.4.387-397).
  • Тимофеев Н.П. Фитобиотики в мировой практике: виды растений и действующие веще-ства, эффективность и ограничения, перспективы (обзор). Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2021, 22(6): 804-825 (doi: 10.30766/2072-9081.2021.22.6.804-825).
  • Bathori M., Toth N., Hunyadi A., Marki A., Zador E. Phytoecdysteroids and anabolic-androgenic steroids – structure and effects on humans. Current Medicinal Chemistry, 2008; 15(1): 75-91 (doi: 10.2174/092986708783330674).
  • Lafont R., Dinan L. Practical uses for ecdysteroids in mammals including humans: and update. Journal of Insect Science, 2003, 3(7): 1-30 (doi: 10.1673/031.003.0701).
  • Hornok, S., Csorba, A., Kováts, D., Csörgő T., Hunyadi A. Ecdysteroids are present in the blood of wild passerine birds. Scientific Reports, 2019, 9: 17002 (doi: 10.1038/s41598-019-53090-9).
  • Ecdysterone market, by type (0.95, 0.98, other), by application (pharma & healthcare, cosmetic & skin care, other), by region (North America, Europe, Asia Pacific, Middle East & Africa, and South America) — Market Size & Forecasting To 2028. Report Code: CH2066906. Quince Market Insights. Hadapsar, Pune, India, 2021. Режим доступа: https://www.quincemarketinsights.com/industry-analysis/ecdysterone-marke. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Ambrosio G., Wirth D., Joseph J.F., Mazzarino M., Torre X., Botre F., Parr M.K. How reliable is dietary supplement labelling? Experiences from the analysis of ecdysterone supplements. Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis, 2020, 177: 112877 (doi: 10.1016/j.jpba.2019.112877).
  • Tóth G., Herke I., Gáti T., Vágvölgyi M., Berkecz R., Parfenova L.V., Ueno M., Yokoi T., Nakagawa Y., Hunyadi A.A Commercial extract of Cyanotis arachnoidea roots as a source of un-usual ecdysteroid derivatives with insect hormone receptor binding activity. Journal of Natural Products, 2021, 84(7): 1870-1881 (doi: 10.1021/acs.jnatprod.0c01274).
  • Hunyadi A., Herke I., Lengyel K., Báthori M., Kele Z., Simon A., Tóth G., Szendrei K. Ecdys-teroid-containing food supplements from Cyanotis arachnoidea on the European market: evidence for spinach product counterfeiting. Scientific Reports, 2016, 6: 37322 (doi: 10.1038/srep37322).
  • Kraiem S., Al-Jaber M.Y., Al-Mohammed H., Al-Menhali A.S., Al-Thani N.J., Helaleh M., Samsam W., Touil S., Beotra A., Georgakopoulas C., Bouabdallah S., Mohamed-Ali V., Al Maadheed M. Analytical strategy for the detection of ecdysterone and its metabolites in vivo in uPA(+/+)-SCID mice with humanised liver, human urine samples and estimation of prevalence of its use in anti-doping samples. Drug Testing and Analysis, 2021, 13(7): 1341-1353 (doi: 10.1002/dta.3032).
  • 20-Hydroxyecdysone. Product No H5142 (93 %, HPLC, powder). 2022. Режим доступа: https://www.sigmaaldrich.com/RU/en/product/sigma/h5142. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Тимофеев Н.П. Достижения и проблемы в изучении биологии лекарственных растений Rhaponticum carthamoides Willd .) Iljin и Serratula coronata L . о бзор). Сельскохозяйственная биология , 2007, 3: 3 17 (doi: 10.15389/agrobiology.2007.3.3rus).
  • Dinan L., Balducci C., Guibout L., Foucault A.-S., Bakrim A., Kumpun S., Girault J.-P., Tou-rette C., Dioh W., Dilda P.J., Veillet S., Lafont R. Ecdysteroid metabolism in mammals: The fate of ingested 20-hydroxyecdysone in mice and rats. The Journal of Steroid Biochemistry and Molecular Biology, 2021, 212: 105896 (doi: 10.1016/j.jsbmb.2021.105896).
  • A double-blind, placebo controlled, randomized interventional clinical trial (SARA-INT) (SARA-INT). ClinicalTrials.gov Identifier: NCT0345248. Режим доступа: https://clinicaltri-als.gov/ct2/show/NCT03452488. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Тимофеев Н.П. Потенциал экдистероид-синтезирующих растений для фитобиотиков (об-зор). International Agricultural Journal, 2021, 64(6): 46-112 (doi: 10.24412/2588-0209-2021-10384).
  • Compendium of botanicals reported to contain naturally occuring substances of possible concern for human health when used in food and food supplements. EFSA Journal, 2012, 10(5): 2663 (doi: 10.2903/j.efsa.2012.2663).
  • Das N., Mishra S.K., Bishayee A., Ali E.S., Bishayee A. The phytochemical, biological, and medicinal attributes of phytoecdysteroids: an updated review. Acta Pharmaceutica Sinica B, 2021, 11(7): 1740-1766 (doi: 10.1016/j.apsb.2020.10.012).
  • Zhang X.-P., Zhang J., Dong M., Zhang M.-L., Huo C.-H., Shi Q.-W., Gu Y.-C. Chemical constituents of plants from the genus Rhaponticum. Chemistry & Biodiversity, 2010, 7(3): 594-609 (doi: 10.1002/cbdv.200800275).
  • Carasso V., Mucciarelli M., Dovana F., Müller J.V. Comparative germination ecology of two endemic Rhaponticum species (Asteraceae) in different climatic zones of the Ligurian and Mari-time Alps (Piedmont, Italy). Plants, 2020, 9(6): 708 (doi: 10.3390/plants9060708).
  • Тимофеев Н.П., Пунегов В.В., Биндасова Т.Н. Специфика распределения 20-гидрокси-экдизона по органам крупнотравного альпийского растения Rhaponticum scariosum. В сб.: Химия и технология растительных веществ. Сыктывкар, 2022: 197-197.
  • Технический регламент Таможенного союза. ТР ТС № 021/2011 «О безопасности пищевой продукции». Решение КТС от 09.12.2011 ¹ 880, в ред. от 14.07.2021. Астана, Казахстан.
  • Барнаулов О.Д. Элементы стратегии фитотерапии детей, часто болеющих респираторными вирусными инфекциями. Клас сические фитоадаптогены. Традиционная медицина , 2015, 3: 52 56.
  • Peschel W., Kump A., Prieto J.M. Effects of 20-hydroxyecdysone, Leuzea carthamoides extracts, dexamethasone and their combinations on the NF-κB activation in HeLa cells. Journal of Phar-macy and Pharmacology, 2011, 63(11): 1483-1495 (doi: 10.1111/j.2042-7158.2011.01349.x).
  • Girault J.-P., Lafont R., Varga E., Hajdu Zs., Herke I., Szendrei K. Ecdysteroids from Luzea carthamoides. Phytochemistry, 1988, 27(3): 737-741 (doi: 10.1016/0031-9422(88)84085-8).
  • Били А.Ш., Мейер М., Шевалье К., Лоренсон Л., Фольер Н., Роллер М., Биртик С., Фанса-Бертон П.Э.Р, Фалько Л.Д. Композиции и способы для улучшенного мышечного метаболизма . Патент RU 2730853 C 2 . НАТУРЕКС СА. Франция Заявл. 03.02.2016. Опубл. 26.08.2020. Бюл . № 24.
  • PPíš J., BudBuděšínsknsky̌ M., VokVokáč K., LaudovLaudová V., Harmatha J. Ecdysteroids from the roots of Leuzea carthamoides. Phytochemistry , 1994, 37(3): 707 711 (doi: 10.1016/S0031-9422(00)90343-1).
  • Маматханов А.У., Шамсутдинов М.-Р., Шакиров Т.Т. Выделение экдистерона из корней Rhaponticum carthamoides. Химия природных соединений, 1980, 5: 528-529.
  • Балтаев У .А., Абубакиров Н.К. Фитоэкдистероиды из Rhaponticum carthamoides Химия природных соединений , 1987, 5: 681 684.
  • V okokáč K., BudBuděšínsknsky̌ M., Harmatha J. Minor ecdysteroid components of Leuzea carthamoides. Collection of Czechoslovak Chemical Communications , 2002, 67( 1): 124 139 (doi: 10.1135/cccc20020124).
  • Timofeev N.P., Lapin A.A., Zelenkov V.N. Quality assessment of Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin as medicinal raw material by the bromic antioxidant capacity estimation. In: Func-tional foods for chronic diseases. The modern day cure without the side effects of traditionall treatments /D.M. Martirosyan (ed.). Richardson (Texas, USA), D&A Incorporated, 2006: 164-172. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Протокол исследования на содержание экдистероидов № 18 от 31.03.2021 г. Сыктывкар, ИБ ФИЦ Коми НЦ УрО РАН. Режим доступа: https://leuzea.ru/pdf/drug_leuzea-p_from_the_pharmacy.pdf. Без даты.
  • Севко Д.А. Концентрирование и определение фитостероидов с помощью молекулярно-имприн-тированных сорбентов и тандемной масс-спектрометрии высокого разрешения. Автореф. канд. дис. М., 2016.
  • Потанин Г.Н. Очерки Северо-западной Монголии: результаты путешествия, исполненные в 1876-1877 г. по поручению Имп. Рус. геогр. о-ва чл. сотр. оного Г.Н. Потаниным. Вып. 4. Материалы этнографические СПб, 1883: 188 189.
  • Постников Б.А. Маралий корень и основы введения его в культуру. Ново сибирск, 1995.
  • Терехин А.А., Вандышев В.В. Технология возделывания лекарственных растений. М., 2008.
  • Галамбози Б., Киракосян Г.М., Лужанин В.Г., Флисюк Е.В., Макаров В.Г., Пожариц-кая О.Н., Шиков А.Н. Выращивание эфиромасличных и лекарственных растений в условиях Севера: монография. СПб, 2018.
  • Кубентаев С.А., Данилова А.Н. Оценка эколого-биологических особенностей Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin и его ресурсные показатели на хребте Ивановский (Восточный Казахстан). Вестник Томского государственного университета, 2017, 37: 31-46.
  • Тимофеев Н.П. Продуктивность и динамика содержания фитоэкдистероидов в агропопу-ляциях Rhaponticum carthamoides и Serratula coronata (Asteraceae) на Европейском Севере. Растительные ресурсы, 2006, 42(2): 17-36.
  • Timofeev N.P. Ecological relations of the agropopulаtions of ecdysteroid-containing plants Rhapon-ticum carthamoides (Willd.) Iljin and Serratula coronata L. with the insects-phytophagans. Report 1. Contemporary Problems of Ecology, 2009, 2(5):489-500 (doi: 10.1134/S1995425509050166).
  • Timofeev N .P. Composition variability of phytoecdysteroids in agrocenoses and their role in the vulnerability of plants to phytophagans . Report 2. Ecological relations of the agropopul а tions of ecdysteroid containing plants Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin and Serratula coronata L . with the insects phytophagans . Contemporary Problems of Ecology, 2009, 2(6): 531 541 (doi : 10.1134/S1995425509060071
  • Baù A., Bottex B. EFSA's compendium of botanicals. Zenodo, 2018. (doi: 10.5281/zenodo.1212388).
  • Yang J., Wang, L. Safety pharmacology and toxicity study of herbal medicines. In: Traditional herbal medicine research methods: identification, analysis, bioassay, and pharmaceutical and clinical sciences /W.J.H. Liu (ed.). Wiley, 2011 (doi: 10.1002/9780470921340.ch7).
  • Brown A.C. An overview of herb and dietary supplement efficacy, safety, and government regu-lation in the United States with suggested improvements. Part 1 of 5 series. Food and Chemical Toxicology, 2017, 107(Part A): 449-471 (doi: 10.1016/j.fct.2016.11.001).
  • Brown A.C. Liver toxicity related to herb and dietary supplements: online table of medical case reports. Part 2 of 5 series. Food and Chemical Toxicology, 2017, 107(Part A): 472-501 (doi: 10.1016/j.fct.2016.07.001).
  • Brown A.C. Kidney toxicity related to herb and dietary supplements: online table of medical case reports. Part 3 of 5 series. Food and Chemical Toxicology, 2017, 107(Part A): 502-519 (doi: 10.1016/j.fct.2016.07.024).
  • Brown A.C. Heart toxicity related to herb and dietary supplements: online table of case reports. Part 4 of 5. Journal of Dietary Supplements, 2018, 15(4): 516-555 (doi: 10.1080/19390211.2017.1356418).
  • Brown A.C. Cancer related to herbs and dietary supplements: online table of case reports. Part 5 of 5. Journal of Dietary Supplements, 2018, 15(4): 556-581 (doi: 10.1080/19390211.2017.1355865).
  • IPNI (International Plant Names Index). Режим доступа: https://www.ipni.org/. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Мамаев С.А. Основные принципы методики исследования внутривидовой изменчивости древесных растений. В кн.: Индивидуальная и эколого-географическая изменчивость растений. Труды Института экологии растений и животных УНЦ АН СССР. Том 94. Свердловск, 1975: 3-14.
  • Ecdybase: The ecdysone handbook /R. Lafont, J. Harmatha, F. Marion-Poll, L. Dinan, I.D. Wil-son (eds.). Режим доступа: https://ecdybase.org/. Дата обращения: 10.05.2022.
  • Положий А.В., Некратова Н.А. Рапонтик сафлоровидный — Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin. В кн.: Биологические особенности растений Сибири, нуждающихся в охране. Новосибирск, 1986: 198-226.
  • Мырзангалиева А.Б., Самарханов Т.Н. Фитоценотическая и ресурсная характеристика левзеи сафлоровидной Rhaponticum carthamoides (Willd.) Iljin в Казахстанском Алтае. Вестник Евразийского национального университета имени Л.Н. Гумилева. Серия Биологические науки, 2018, 124(3): 55-64.
  • Матолинец Д.А., Волошин В.А. Формирование урожая левзеи сафлоровидной и его качество при разных сочетаниях минеральных удобрений. Сибирский вестник сельскохозяйственной науки , 2017, 47(6): 66 72 (doi: 10.26898/0370-8799-2017-6-9).
  • Майсак Г.П., Матолинец Д.А. Семенная продуктивность левзеи сафлоровидной в условиях Пермского края. Кормопроизводство, 2021, 2: 32-35.
  • Crouzet S., Maria A., Dinan L., Lafont R., Girault J.-P. Ecdysteroids from Cyanotis longifolia Benth. (Commelinaceae). Archives of Insect Biochemistry and Physiology, 2009, 72(4): 194-209 (doi: 10.1002/arch.20329).
  • Kokoska L., Janovska D. Chemistry and pharmacology of Rhaponticum carthamoides: a review. Phytochemistry, 2009, 70(7): 842-855 (doi: 10.1016/j.phytochem.2009.04.008).
  • Тимофеев Н.П. Фитохимическая характеристика и активность лекарственного сырья из листовой части фармакопейного растения левзеи сафлоровидной. Аграрная наука Евро-Северо-Востока, 2022, 23(4): 480-495 (doi: 10.30766/2072-9081.2022.23.4.480-495).
  • Тимофеев Н.П. Результаты практического внедрения в свиноводство рапонтикума сафлоровидного в качестве экдистероидного сырья. Мат. III Межд. конф. по селекции, технологии возделывания и переработки нетрадиционных растений. Симферополь, 1994: 166-167.
  • Kratky F., Opletal L., Hejhalek J., Kucharova S. Effect of 20-hydroxyecdysone on the protein synthesis of pigs. Zivocisna Vyroba, 1997, 42: 445-451.
Еще
Статья научная
QR-код для установки приложения SciUp Наведите камеру и скачайте бесплатное приложение SciUp