Problems of Biological Medical and Pharmaceutical ChemistryProblems of Biological Medical and Pharmaceutical ChemistryВопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии1560-95962587-7313Russkiy Vrach Publishing House69014110.29296/25877313-2025-09-10Problems of experimental biology and medicineВопросы экспериментальной биологии и медициныResearch ArticleAnthocyanin profile and effect at glaucoma Vaccinium arctostaphylos and Vaccinium myrtillus fruitsАнтоциановый профиль и нейропротекторное действие плодов черники кавказской и черники обыкновенной в условиях экспериментальной глаукомы у крысhttps://orcid.org/0009-0002-7900-45596678-9776IbaevaKh. A.ИбаеваХ. А.
Russian Federation

Post-graduate Student, Department of Pharmacognosy, Botany and Technology of Phytopreparations; Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute

аспирант, кафедра фармакогнозии, ботаники и технологии фитопрепаратов; Пятигорский медико-фармацевтический институт

ibaeva.hadizhat@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-6730-95185834-3249ShamilovA. A.ШамиловА. А.
Russian Federation

Dr.Sc. (Pharm.), Associate Professor, Professor of Department of Pharmacognosy, Botany and Technology of Phytopreparations; Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute

д.фарм.н., доцент, профессор кафедры фармакогнозии, ботаники и технологии фитопрепаратов; Пятигорский медико-фармацевтический институт

shamilovxii@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0003-4100-24192590-8903TashlitskyV. N.ТашлицкийВ. Н.
Russian Federation

Ph.D. (Chem.), Senior Research Scientist, Department of Chemistry of Natural Compounds, Chemical Faculty

к.х.н., ст. науч. сотрудник, кафедра химии природных соединений, химический факультет

tashlitsky@belozersky.msu.ruhttps://orcid.org/0000-0003-0889-78556764-0279PozdnyakovD. I.ПоздняковД. И.
Russian Federation

Ph.D. (Pharm.), Head of Department of Pharmacology with course of Clinical Pharmacology; Pyatigorsk Medical-Pharmaceutical Institute

к.фарм.н., доцент, зав. кафедрой фармакологии с курсом клинической фармакологии; Пятигорский медико-фармацевтический институт

pozdniackow.dmitry@yandex.ruVolgograd State Medical University Ministry of Health of Russian FederationФГБОУ ВО «Волгоградский государственный медицинский университет» Министерства здравоохранения Российской ФедерацииM.V. Lomonosov Moscow State UniversityФГБОУ ВО «Московский государственный университет имени М.В. Ломоносова»0909202528970790609202506092025Copyright ©; 2025, Russkiy Vrach Publishing HouseCopyright ©; 2025, ИД "Русский врач"2025Russkiy Vrach Publishing HouseИД "Русский врач"https://journals.eco-vector.com/1560-9596/article/view/690141

Introduction. We may use the sources of anthocyanins for prevention of glaucoma in the medicine practice. Pharmacopoeia source of anthocyanins is fruits of bilberry. Related species such as Vaccinium arctostaphyllos may be additional source of anthocyanins along with Vaccinium myrtillus.

Aim – the comparative investigation of anthocyanin profile of Vaccinium arctostaphylos and V. myrtillus fruits and its effects at the progress of glaucoma.

Material and methods. We prepared two types of extracts: without and with addition of hydrochloric acid. We got anthocyanins profile by high-performance liquid chromatography with UV-detector. Glaucoma model was prepared by injection of polystyrene microballons in anterior chamber of rats with subsequent measurement of activity of succinate dehydrogenase and concentration of thiobarbituric acid reactive products (TBARS) in the rat’s brain tissues.

Results. Water-alcohol extracts with addition of hydrochloric acid from bilberry fruits contain three anthocyanins: delphinidin, cyanidin, mixture peonidin and malvidin. Cyanidin is the major components in the both types of fruits. Water-alcohol extracts without hydrochloric acid content nine substances: delphinidin 3-galactoside, delphinidin 3-glucoside, cyanidin 3-galactoside in mixture with delphinidin 3-arabinoside, cyanidin 3-glucoside, petunidin 3-glucoside, peonidin 3-glucoside, malvidin 3-glucoside. Malvidin 3-glucoside and delphinidin 3-glucoside are the main glycosides in the V. arctostaphylos fruits, cyaniding 3-glucoside and glycosides of delphinidin – in the V. myrtillus fruits. Water-alcohol extracts with addition of hydrochloric acid had more effective as neuroprotective agent by increasing concentration of succinate dehydrogenase and decreasing amount of TBARS in the brain.

Conclusion. Extracts from bilberry fruits have neuroprotective effect by presence of total amount of anthocyanins and may be used for prevention of glaucoma.

Введение. В медицинской практике для профилактики развития глаукомы могут быть рекомендованы источники антоцианов. Эта группа природных фенольных соединений обладает выраженными антиоксидантными и нейропротекторными свойствами. Фармакопейным источником антоцианов являются плоды черники обыкновенной. Сырье близкородственных видов, например, эндемика Северного Кавказа черники кавказской, может быть дополнительным источником антоцианов наряду с плодами черники обыкновенной.

Цель исследования – сравнительное изучение антоцианового профиля плодов черники кавказской и черники обыкновенной и их влияния на развитие глаукомы.

Материал и методы. Исследуемые извлечения получали двумя способами из воздушно-сухих плодов: без и с добавлением хлористоводородной кислоты. Профиль антоцианов устанавливали методом высокоэффективной жидкостной хроматографии с УФ-детектором в градиентном режиме. Рассчитывали относительное содержание компонентов. Глаукому моделировали инъекцией микрошариков из полистирола в переднюю камеру глаза крыс с последующей оценкой активности сукцинатдегидрогеназы и концентрации активных продуктов, реагирующих с 2-тиобарбитуровой кислотой в тканях мозга крыс.

Результаты. В извлечениях из плодов черники обыкновенной и черники кавказской, полученных экстракцией спиртом этиловым 70% с добавлением хлористоводородной кислоты, обнаружено три антоциана: дельфинидин, цианидин, смесь пеонидина и мальвидина. В плодах обоих видов мажорным агликоном является цианидин. При экстракции плодов спиртом этиловым 70% без добавления кислоты в извлечении обнаруживается 9 соединений: дельфинидин-3-галактозид, дельфинидин-3-глюкозид, цианидин-3-галактозид в смеси с дельфинидин-3-арабинозидом, цианидин-3-глюкозид, петунидин-3-галактозид, цианидин-3-арабинозид, петунидин-3-глюкозид, пеонидин-3-глюкозид, мальвидин-3-глюкозид. Среди гликозидных форм в плодах черники кавказской превалирует мальвидин-3-глюкозид и дельфинидин-3-глюкозид, в плодах черники обыкновенной – цианидин-3-глюкозид и гликозиды дельфинидина. При этом нейропротекторное действие извлечений, полученных с добавлением кислоты, оказалось более выражено за счет повышения концентрации сукцинатдегидрогеназы и уменьшения содержания продуктов тиобарбитуровой кислоты в тканях мозга крыс.

Выводы. Сумма антоцианов обуславливает нейропротекторное действие плодов двух видов черники, что позволяет рекомендовать их для профилактики развития глаукомы.

Vaccinium arctostaphyllos L.anthocyaninsfruitsVaccinium myrtillus L.neuroprotective effectglaucomaчерника кавказскаяантоцианыплодычерника обыкновеннаянейропротекторное действиеглаукомаZaa C.A., Marcelo Á.J., An Z. et al. Anthocyanins: Molecular Aspects on Their Neuroprotective Activity. Biomolecules. 2023; 13(11): 1598. DOI: 10.3390/biom13111598.Tribble J.R., Hui F., Quintero H. et al. Neuroprotection in glaucoma: Mechanisms beyond intraocular pressure lowering. Mol Aspects Med. 2023; 92: 101193. DOI:10.1016/j.mam.2023.101193.Panchal S.K., John O.D., Mathai M.L. et al. Anthocyanins in Chronic Diseases: The Power of Purple. Nutrients. 2022; 14(10): 2161. DOI: 10.3390/nu14102161.Sim R.H., Sirasanagandla S.R., Das S. et al. Treatment of Glaucoma with Natural Products and Their Mechanism of Action: An Update. Nutrients. 2022; 14(3): 534. DOI: 10.3390/nu14030534.Фидарова А.Ч., Бериев О.Г. Распространение, биологические особенности и экологическое значение черники кавказской (Vaccinium arctostaphylos L.) в Республике Северная Осетия-Алания. Вестник МАНЭБ. 2008; 14(3): 74–76. [Fidarova A.Ch., Beriev O.G. Ditribution, biological features and ecological importance of Vaccinium arctostaphylos L. of Republic of North Ossetia-Alania. Vestnik MANEB. 2008; 14(3):74-76. (In Russ.)].Ayaz F.A., Hayirlioglu-Ayaz S., Gruz J. et al. Separation, characterization, and quantitation of phenolic acids in a little-known blueberry (Vaccinium arctostaphylos L.) fruit by HPLC-MS. J Agric Food Chem. 2005; 53(21): 8116–22. DOI: 10.1021/jf058057y.Lätti A.K., Kainulainen P.S., Hayirlioglu-Ayaz S. et al. Characterization of anthocyanins in caucasian blueberries (Vaccinium arctostaphylos L.) native to Turkey. J Agric Food Chem. 2009; 57(12): 5244–5249. DOI: 10.1021/jf9005627.Jooyandeh H., Noshad M., Khamirian R.A. Modeling of ultrasound-assisted extraction, characterization and in vitro pharmacological potential of polysaccharides from Vaccinium arctostaphylos L. Int J Biol Macromol. 2018; 107(Pt A): 938–948. DOI: 10.1016/j.ijbiomac.2017.09.077.Kianbakht S., Abasi B., Dabaghian F.H. Anti-hyperglycemic effect of Vaccinium arctostaphylos in type 2 diabetic patients: a randomized controlled trial. Forsch Komplementmed. 2013; 20(1): 17–22. DOI: 10.1159/000346607.Kianbakht S., Hashem-Dabaghian F. Antihypertensive efficacy and safety of Vaccinium arctostaphylos berry extract in overweight/obese hypertensive patients: A randomized, double-blind and placebo-controlled clinical trial. Complement Ther Med. 2019; 44: 296–300. DOI: 10.1016/j.ctim.2019.05.010.Cásedas G., González-Burgos E., Smith C. et al. Regulation of redox status in neuronal SH-SY5Y cells by blueberry (Vaccinium myrtillus L.) juice, cranberry (Vaccinium macrocarpon A.) juice and cyanidin. Food Chem Toxicol. 2018; 118: 572–580. DOI: 10.1016/j.fct.2018.05.066.Руководство по методам контроля качества и безопасности биологически активных добавок к пище. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России. 2004; 240 с. [Method Guide of quality control and safety of biological active food supplements. M.: federal Centre of gossanepidnadzor of Ministry of of Health. 2004; 240 p.]Patko E., Szabo E., Vaczy A. et al. Protective Effects of Pituitary Adenylate-Cyclase-Activating Polypeptide on Retinal Vasculature and Molecular Responses in a Rat Model of Moderate Glaucoma. Int J Mol Sci. 2023; 24(17): 13256. DOI: 10.3390/ijms241713256.Nickavar B., Amin Gh. Anthocyanins from Vaccinium arctostaphylos berries. Pharmaceutical Biology. 2004; 42(4-5): 289–291. DOI: 10.1080/13880200490511819.Shamilov A.A., Olennikov D.N., Pozdnyakov D.I. et al. Caucasian Blueberry: Comparative Study of Phenolic Compounds and Neuroprotective and Antioxidant Potential of Vaccinium myrtillus and Vaccinium arctostaphylos Leaves. Life (Basel). 2022; 12(12): 2079. DOI: 10.3390/life12122079.