Противовоспалительноe действиe разных форм извлечений БАВ из листьев облепихи и смородины в эксперименте
Автор: Сынгеева Э.B., Ламажапова Г.П., Хантургаев А.Г., Котова Т.И., Шенаршеева А.А., Ламаханова Б.Ж.
Журнал: Вестник Восточно-Сибирского государственного университета технологий и управления @vestnik-esstu
Статья в выпуске: 2 (97), 2025 года.
Бесплатный доступ
В исследовании оценивалась противовоспалительная активность экстрактов и отваров, полученных из листьев черной смородины и облепихи крушиновидной, собранных в экологически чистых районах Республики Бурятия. Листья были высушены при комнатной температуре без доступа солнечного света, а сухие экстракты получены с использованием вакуумно-импульсных режимов при температуре 35 40 C. В эксперименте участвовали 48 крыс линии Wistar, разделенных на 6 групп: контрольная группа (без лечения), группа с отваром ромашки (препарат сравнения), группы с отварами листьев смородины и облепихи, а также группы с водными растворами сухих экстрактов смородины и облепихи в концентрации 100 мг/кг массы животного. Отек лапок вызывали субплантарным введением 3%-ного раствора формалина, выраженность воспаления измеряли через 2 и 24 ч после индукции отека. Результаты исследования показали, что все исследуемые растительные экстракты и отвары обладали противовоспалительной активностью, однако их эффективность изменялась в зависимости от времени воздействия и формы применения. Отвары листьев смородины и облепихи продемонстрировали схожую эффективность с отваром ромашки, в то время как сухие экстракты, особенно экстракт листьев облепихи, показали наибольшую эффективность через 24 ч после введения формалина. Сухие экстракты продемонстрировали более выраженную противовоспалительную активность по сравнению с отварами, вероятно, благодаря повышенному содержанию биологически активных компонентов. Полученные данные подтверждают потенциал применения листьев смородины и облепихи в качестве источников противовоспалительных средств, что может быть полезно для разработки новых фитопрепаратов.
Противовоспалительная активность, формалиновый отек, листья черной смородины, облепиха крушиновидная, cухие экстракты, отвары, ромашка аптечная
Короткий адрес: https://sciup.org/142244715
IDR: 142244715 | УДК: 615.322:615.015.4:616-002.3 | DOI: 10.53980/24131997_2025_2_53
Study of anti-inflammatory effect of dry plant extracts in animal experiment
The study assessed the anti-inflammatory activity of extracts and decoctions obtained from black currant leaves and sea buckthorn (Hippophae rhamnoides) leaves collected in ecologically clean areas of the Republic of Buryatia. The leaves were dried at room temperature without exposure to sunlight, and dry extracts were obtained using vacuum-pulse methods at temperatures of 35 40 °C. The experiment involved 48 Wistar rats divided into 6 groups: a control group (no treatment), a group with chamomile decoction (reference drug), groups with decoctions of black currant and sea buckthorn leaves, and groups with aqueous solutions of dry extracts of black currant and sea buckthorn at a concentration of 100 mg/kg of animal body weight. Paw edema was induced by subplantar injection of a 3 % formalin solution, the severity of inflammation was measured in 2 and in 24 hours after edema induction. The study results showed that all investigated plant extracts and decoctions exhibited anti-inflammatory activity, though their efficacy varied depending on exposure time and administration form. The decoctions of blackcurrant and sea buckthorn leaves demonstrated similar effectiveness to chamomile decoction, while dry extracts-particularly sea buckthorn leaf extract—showed the highest efficacy 24 hours after formalin administration. The dry extracts demonstrated more pronounced antiinflammatory activity compared to decoctions, likely due to their higher content of bioactive compounds. The obtained data confirm the potential of using blackcurrant and sea buckthorn leaves as sources of anti-inflammatory agents, which could be valuable for developing new herbal medicines.
Текст научной статьи Противовоспалительноe действиe разных форм извлечений БАВ из листьев облепихи и смородины в эксперименте
Современные изменения в пищевых привычках и растущая осведомленность о здоровье привели к значительным изменениям в сфере питания и потребления продуктов. Это побуждает потребителей включать функциональные продукты в качестве важной части своего рациона. Функциональные продукты, которые определяются как продукты, обеспечивающие физиологические преимущества, выходящие за рамки базового питания, являются одним из факторов активного подхода к укреплению здоровья. Они используют потенциал биологически активных соединений для улучшения общего состояния организма и профилактики заболеваний. В связи с этим возникает необходимость в разнообразии рациона за счет включения функциональных продуктов, что способствует повышению качества питания и улучшению здоровья [1 - 3].
Такими изделиями могут выступать пищевые продукты, обогащенные фенольными соединениями, которые обладают выраженными антиоксидантными, противовоспалительными и другими биологически активными свойствами. Фенольные соединения, являющиеся обширным классом вторичных метаболитов растений, играют ключевую роль в защите организма от окислительного стресса, воспаления и других патологических процессов. Их структурное разнообразие и высокая биологическая активность делают их перспективными объектами для изучения фармакологических свойств, особенно в контексте противовоспалительного действия. Способность фенольных соединений модулировать ключевые молекулярные пути воспаления открывает широкие возможности для их использования в разработке новых лекарственных средств, биологически активных добавок и функциональных продуктов питания. Однако для полного понимания их механизмов действия и потенциального применения необходимы дальнейшие исследования in vivo и клинические испытания [4 - 8].
Черная смородина имеет давние традиции безопасного применения, а также тщательно исследуется на предмет ее значительного воздействия на здоровье. Ограниченное количество исследований было посвящено дополнительным терапевтическим свойствам черной смородины, таким как: васкулопротекторное действие, гипохолестеринемический эффект, окисления жиров, регуляция функций мозга, модуляция кишечной микробиоты, снижение постпран-диального уровня сахара в крови. Эти эффекты дополняют уже хорошо изученные свойства черной смородины, включая противовоспалительную и нейропротекторную активность, противоопухолевое и антиоксидантное действие. Результаты показывают, что полифенолы проявляют антиоксидантную активность, которая снижает вероятность развития различных неинфекционных хронических заболеваний (хронические воспалительные заболевания, атеросклероз, сахарный диабет 2-го типа, нейродегенеративные расстройства и некоторые виды рака) [9 - 11].
Облепиха относится к семейству Elaeagnaceae и широко распространена в таких регионах, как Китай, Монголия, Россия и Северная Европа. Это растение известно своими лечебными и питательными свойствами и активно используется в производстве функциональных продуктов питания и фармацевтических препаратов, включая пюре, соки, чаи и масла. Однако, несмотря на активное изучение и применение плодов облепихи, листья этого растения часто остаются недооцененными и рассматриваются как побочные продукты или отходы. В то же время листья облепихи богаты флавоноидами и полифенолами, которые обладают антиоксидантными и кардиопротекторными свойствами. Таким образом, разработка методов извлечения и использования биологически активных компонентов из листьев облепихи не только повышает экономическую ценность этого растения, но и создает новые возможности для увеличения стоимости сельскохозяйственных побочных продуктов [12].
Цель исследования: изучение противовоспалительной активности сухих экстрактов из листьев черной смородины и облепихи крушиновидной, а также их отваров в сравнении с отваром ромашки на модели формалинового отека у крыс линии Wistar .
Материалы и методы исследования
Листья черной смородины были собраны (2023 - 2024) в конце фазы плодоношения с экземпляров, выращенных на открытом грунте в климатических условиях Иволгинского района Республики Бурятия. Листья облепихи крушиновидной были собраны (2023 - 2024) в с. Ацула Селенгинского района Бурятии в фазе массового созревания плодов – 3-й фенологической фазе. Образцы листьев смородины и облепихи были высушены при температуре 25±3 ° С без доступа солнечного света [13].
Из данного растительного сырья на базе кафедры «Технологические машины и оборудование. Агроинженерия» ВСГУТУ были получены сухие экстракты из листьев смородины и облепихи с применением вакуумно-импульсных режимов экстрагирования при температуре 35 - 40 ° С [14].
В ходе исследования противовоспалительной активности [15] сухого экстракта из листьев облепихи был проведен эксперимент на 48 крысах линии Wistar. Средняя масса животных составляла 146,0±5,8 г. Перед началом эксперимента все крысы содержались в стандартных условиях вивария, получали стандартный рацион и имели неограниченный доступ к воде. Использование животных в исследованиях соответствовало требованиям законодательства Российской Федерации, включая санитарные правила и нормы СанПиН 2.2.1.3218-14 и Сан-ПиН 1.2.3685-21, которые регулируют гуманное обращение с лабораторными животными и проведение экспериментов.
Исследуемые животные были разделены на 6 групп (по 8 особей мужского пола в каждой группе): I группа – контроль (животные, не получавшие лечения); II группа – препарат сравнения (отвар ромашки); III группа – отвар листьев смородины; IV группа – отвар листьев облепихи; V группа - водный раствор сухого экстракта из листьев смородины (в концентрации 100 мг/кг массы животного); VI группа – водный раствор сухого экстракта из листьев облепихи (в концентрации 100 мг/кг массы животного).
Отвар ромашки для введения экспериментальным животным готовили из цветков ромашки («ФармаЦвет» АО «Красногорсксредства») согласно инструкции по применению. Ромашка аптечная ( Matricaria chamomilla ) – одно из наиболее распространенных лекарственных растений, применяемых как в традиционной, так и в современной медицине. Благодаря своему уникальному химическому составу и многочисленным фармакологическим свойствам она активно используется для лечения и профилактики различных заболеваний, особенно связанных с воспалительными процессами. Ромашка обладает выраженными противовоспалительными, антиоксидантными и ранозаживляющими свойствами.
Для приготовления отваров смородины и облепихи, растительное сырье (3 г) заливали кипяченой водой комнатной температуры. Смесь нагревали на водяной бане в течение 15–
20 мин, избегая кипения, чтобы сохранить активные компоненты. После нагревания отвар настаивали под крышкой в течение 30 - 40 мин. Готовые отвары процеживали через марлю для удаления твердых частиц. Полученная жидкость должна быть прозрачной и без осадка. Отвары охлаждали до комнатной температуры перед использованием. Отвары хранили в холодильнике при температуре +4 ° C не более 24 ч, чтобы избежать потери активности компонентов.
У всех животных вызывали отек лапок. В качестве флогогена использовали 3%-ный водный раствор формалина, который вводился экспериментальным животным субплантарным введением в правую заднюю лапу в объеме 0,1 мл. Выраженность отека лапок исследуемых животных измеряли штангенциркулем в нулевой точке (до введения препарата), после 2 и 24 ч после введения формалина.
Выраженность отека лап рассчитывали по формуле (1) в процентах:
О = ^ X 100 % , (1)
С )
где О – отек лапы экспериментальных животных, %; V n – объем лапы через n часов (n=2 или 24 ч), см3; V 0 – исходный объем лапы, см3.
Опытные животные получали изучаемые экспериментальные препараты ежедневно в течение 7 дней один раз в сутки утром натощак внутрижелудочно через зонд. Объем вводимых жидкостей составлял 1 мл на 100 г массы тела животного (10 мл/кг).
Экспериментальные исследования и опыты проводили в 3-кpатной повтоpноcти, полученные результаты обрабатывали c помощью программ Statistica 10.0 и Мicrosoft Excel.
Результаты исследования и их обсуждение
А.Г. Хантургаев (2023) с коллегами с кафедры «Технологические машины и оборудование. Агроинженерия» ВСГУТУ разработал и апробировал технологию получения сухих экстрактов из растительного сырья с применением вакуумно-импульсных режимов экстракции [14]. В таблице 1 представлены органолептические и физико-химические показатели сухих экстрактов из листьев облепихи и смородины.
Таблица 1
Органолептические и физико-химические показатели сухих экстрактов из листьев облепихи и смородины
|
Показатель |
Сухой экстракт листьев облепихи |
Сухой экстракт листьев смородины |
|
Аромат |
естественный, травянистый, ярко выраженный, характерный для листьев облепихи, без посторонних ароматов |
свежий, травянистый, с легкими фруктовыми нотами, характерный для листьев смородины, без посторонних ароматов |
|
Цвет |
красновато-бурый |
темно-зеленый с коричневатым оттенком |
|
Внешний вид |
сыпучий, однородный мелкодисперсный порошок |
сыпучий, однородный мелкодисперсный порошок |
|
Влажность, % |
8,75 ± 0,06 |
7,90 ± 0,05 |
|
Растворимость в воде при 20 ° C |
полностью растворим |
полностью растворим |
Проведенный анализ сухих экстрактов листьев облепихи и смородины позволил определить их органолептические и физико-химические характеристики, которые имеют важное значение для оценки качества и потенциального применения данных экстрактов.
Сухой экстракт листьев облепихи, как видно из таблицы 1, обладал естественным, травянистым ароматом с ярко выраженными нотами, характерными для листьев облепихи. Посторонние запахи отсутствовали, что свидетельствовало о высоком качестве сырья и соблюдении технологических условий при производстве экстракта. Экстракт листьев смородины отличался свежим травянистым ароматом с легкими фруктовыми оттенками, характерными для смородины. Отсутствие посторонних запахов подтверждало чистоту и натуральность продукта. Экстракт листьев облепихи имел красновато-бурый оттенок, что может быть обусловлено наличием природных пигментов, таких как каротиноиды и флавоноиды. Экстракт листьев смородины характеризовался темно-зеленым цветом с коричневатым оттенком, что возможно связано с высоким содержанием хлорофилла и других растительных пигментов. Оба экстракта были представлены в виде сыпучего, однородного мелкодисперсного порошка. Такая форма обеспечивала удобство использования и хранения, а также способствовала быстрому растворению в воде. Оба экстракта полностью растворялись в воде при температуре 20±2 ° C, что делало их удобными для применения в различных формах, включая водные растворы.
Особый интерес представлял цвет экстрактов, который был обусловлен наличием природных пигментов (хлорофилл, каротиноидов, флавоноидов). Эти соединения не только определили внешний вид экстрактов, но и обладали биологической активностью, включая антиоксидантные и противовоспалительные свойства. В эксперименте на модели формалинового отека у животных изучалось влияние отвара ромашки, отвара листьев облепихи и экстракта из листьев облепихи на уменьшение объема отека лапы по сравнению с контрольной группой. Результаты представлены в виде изменения объема лапы через 2 и 24 ч после введения формалина, а также рассчитана эффективность каждого средства в процентах относительно контрольной группы. Данные о действии отвара облепихи и сухого экстракта из листьев облепихи представлены в таблице 2.
Таблица 2
Показатели объема лап у животных, принимавших отвар и экстракт из листьев облепихи на фоне формалинового отека
|
Показатель |
Контрольная группа |
Отвар ромашки |
Отвар листьев облепихи |
Cухой экстракт из листьев облепихи |
|
3 Объем лапы, исходной, V 0, см |
0,58±0,08 |
0,74± 0,06 |
0,64±0,08 |
0,815±0,105 |
|
3 Объем лапы через 2 ч, V 2 , см |
0,68±0,07 |
0,86±0,11 |
0,73±0,02 |
0,817±0,110 |
|
3 Объем лапы через 24 ч, V 24 , см |
0,88±0,12 |
0,93±0,12 |
0,79±0,13 |
0,891±0,011 |
|
Выраженность отека (2 ч), % |
+17,2 |
+16,2 |
+14,1 |
+0,2* |
|
Выраженность отека (24 ч), % |
+51,7 |
+25,6* |
+23,4* |
+9,3* |
|
Эффективность (разница с контролем, 2 ч), % |
— |
1 |
3,1 |
16,7 |
|
Эффективность (разница с крнтролем, 24 ч), % |
— |
26,1 |
28,3 |
42,4 |
Примечание. * - достоверное отклонение значения по сравнению со значением контрольной группы (p<0,05).
Как видно из данных таблицы 2, через 2 ч во всех группах наблюдалось увеличение объема лапы, что свидетельствовало о развитии отека. Однако в группе с экстрактом листьев облепихи выраженность отека была минимальной (0,2 %), что может указывать на начальное противовоспалительное действие. В группах (животные получали отвар ромашки, отвар облепихи), объем отека был немного ниже, чем в контрольной группе, но разница не является статистически значимой (в пределах погрешности). Отвары ромашки и листьев облепихи показали схожую разницу с исходным объемом лапы крыс в уменьшении отека (16,2 и 14,1 % соответственно). Через 24 ч эффективность отвара листьев облепихи (28,3 %) и отвара ромашки (26,1 %) была ниже, чем у экстракта листьев облепихи (42,4 %).
В группе (животные получали сухой экстракт из листьев облепихи) увеличение объема лапы было минимальным по сравнению с другими группами. Это может свидетельствовать о начальном противовоспалительном действии экстракта листьев облепихи. Сухой экстракт листьев облепихи продемонстрировал начальное противовоспалительное действие, что выразилось в минимальном увеличении объема лапы. Это может быть связано с высокой концентрацией биологически активных компонентов в экстракте. Для подтверждения этих результатов и уточнения механизмов действия необходимы дополнительные исследования, включая изучение влияния экстракта на конкретные маркеры воспаления и проведение экспериментов на разных моделях воспаления.
В таблице 3 представлены данные противовоспалительного действия отваров из листьев смородины и сухого экстракта из листьев смородины в сравнение с отваром ромашки.
Таблица 3
Показатели объема лап у животных, принимавших отвар и экстракт из листьев смородины на фоне формалинового отека
|
Показатель |
Контрольная группа |
Отвар ромашки |
Отвар листьев смородины |
Экстракт из листьев смородины |
|
Объем лапы, исходной, V 0 , см3 |
0,58±0,08 |
0,74 ± 0,06 |
0,65±0,19 |
0,70±0,47 |
|
Объем лапы через 2 ч, V 2 , см3 |
0,68±0,07 |
0,86±0,11 |
0,75±0,08 |
0,74±0,06 |
|
Объем лапы через 24 ч, V 24 , см3 |
0,88±0,12 |
0,93±0,12 |
0,82±0,03 |
0,84±0,02 |
|
Выраженность отека (2 ч), % |
+17,2 |
+16,2 |
+15,3 |
+5,7* |
|
Выраженность отека (24 ч), % |
+51,7 |
+25,6* |
+26,1* |
+20,0* |
|
Разница с исходным V 0 (2 ч), % |
- |
1 |
1,9 |
11,8 |
|
Разница с исходным V 0 (24 ч), % |
- |
26,1 |
25,6 |
31,7 |
Примечание. * - достоверное отклонение значения по сравнению со значением контрольной группы (p≤0,05).
Из представленных данных таблицы 3 видно, что через 2 ч во всех группах наблюдается увеличение объема лапы, свидетельствующее о развитии отека. Наиболее выраженное увеличение было в контрольной группе (17,2 %), тогда как экстракт листьев смородины показал наименьшее увеличение (5,7 %). Через 2 ч отвары ромашки и листьев смородины показали схожую выраженность отека (16,2 и 15,3 % соответственно), тогда как экстракт листьев смородины был более эффективным (11,8 %).
Через 24 ч объем лапы в контрольной группе продолжал увеличиваться, достигая 51,7 %. Эффективность отвара листьев смородины (26,1 %) и настоя ромашки (25,6 %) была ниже, чем у экстракта листьев смородины (31,7 %). Эти данные показывают, что через 24 ч экстракт листьев смородины демонстрирует наибольшую эффективность в уменьшении отека по сравнению с контролем.
Заключение
Все исследуемые растительные объекты (отвар ромашки, отвар и экстракт листьев облепихи, отвар и экстракт листьев смородины) продемонстрировали противовоспалительное действие на модели формалинового отека у животных. Отвары (ромашки, листьев облепихи и смородины) показали схожую эффективность в уменьшении отека через 2 и 24 ч. При этом сухие экстракты оказались эффективнее отваров в подавлении воспаления у экспериментальных животных, что, возможно, обусловлено более высокой концентрацией действующих веществ. По органолептическим показателям (аромат, цвет, внешний вид) экстракты соответствовали характерным параметрам для данного типа растительного сырья. Низкое содержание влаги в экстрактах обеспечивает их стабильность и длительный срок хранения, а хорошая растворимость в воде расширяет возможности их применения в фармацевтической, пищевой и косметической промышленности.
Таким образом, сухие экстракты листьев облепихи и смородины обладают потенциалом для применения в качестве противовоспалительных средств.
Работа выполнена в рамках гранта «Молодые ученые ВСГУТУ-2024» и в рамках программы «Приоритет 2036 № 075-15-2025-049».