ROSMARINIC ACID AND ITS PLANT SOURCES IN THE CRIMEA


Cite item

Full Text

Abstract

The article presents data on the content of phenolics and rosmarinic acid in 32 species of aromatic and medicinal plants from Lamiaceae, Asteraceae and Apiaceae families, native to the South Coast of the Crimea. The concentration of phenolic compounds in the studied species was 490.3 - 18511.0 mg/100g of plant raw materials. Rosmarinic acid was found in 15 species from Lamiaceae and Asteraceae families. Rosmarinic acid was not noticed in the studied plants from Apiaceae family. The concentration of rosmarinic acid in the studied plants amounted to 40.6 - 2535.5 mg/100g of plant raw materials. On the basis of the obtained results such species as Origanum vulgare L., Majorana hortensis Moench., Mentha longifolia L., Thymus vulgaris L. (thymol type) can be considered as a promising source of rosmarinic acid.

Full Text

В последнее время отмечается интерес к производным кофейной кислоты как природным соединениям, обладающим ценными фармакологическими свойствами. Одним из ярких представителей этой группы соединений следует отметить розмариновую кислоту. Розмариновая кислота является сложным эфиром кофейной и 3,4-дигидрокси-фенилмолочной кислот. Ее биосинтез протекает по шикиматному пути образования соединений фенилпропанового ряда и заканчивается на стадии образования сложного эфира между двумя гидроксикоричными кислотами [10]. Розмариновая кислота представляет интерес для фармации и медицины как вещество с высокой противовоспалительной, антиоксидантной, противовирусной (антигерпетической), антиаллергической, противоопухолевой активностью при низкой токсичности. Она блокирует аутоиммунизацию щитовидной железы и действие тиреоид-стимулирующего гормона, тем самым препятствуя увеличению щитовидной железы и оказывая опосредованное действие на сердечно-сосудистую систему [1, 2, 6, 10, 11]. Розмариновая кислота хорошо проникает через кожу в костно-мышечную ткань, в связи с чем рассматривается как многообещающее нестероидное противовоспалительное средство профилактики тромбофлебита, артритов, ревматизма, подагры и др. [6, 8, 9]. Розмариновая кислота препятствует образованию ангиотензина, олигопептидного гормона, ответственного за вазоконстрикцию (сужение сосудов), повышение артериального давления и высвобождение другого гормона, альдостерона, из коры надпочечников в кровоток. Кроме того, розмариновая кислота обладает кардио- и нефропротекторными, иммуномодулирующими свойствами. Она ингибирует активность ацетилхолинэстеразы, глутатионредуктазы, альдозоредуктазы, ангиотензин-превращающего фермента и снижает гено- и цитотоксическое действие ионизирующей радиации. [6, 7, 11]. Розмариновая кислота угнетает процессы перекисного окисления липидов в микросомах мозга, печени и почек, а также образование анионов супероксида в системе ксантин/ксантиноксидаза. Она обратимо угнетает люминол-зависимую хемилюминесценцию сегменто-ядерных гранулоцитов человека, т. е. секрецию этими клетками свободных радикалов кислорода и Н2О2. В присутствии розмариновой кислоты уменьшается интенсивность гемолиза эритроцитов под влиянием перекиси водорода и полиморфонуклеаров, стимулированных форболмиристатацетатом. Считается, что она связывает свободные радикалы кислорода во внеклеточной среде [2, 5, 7]. Противовоспалительные свойства розмариновой кислоты обусловлены также антикомплементарной активностью [6, 7]. В связи с этим можно считать розмариновую кислоту перспективной для лечения эндотоксического шока и других иммунопатологических состояний, обусловленных чрезмерной активацией системы комплемента. Кроме антикомплементарной и антирадикальной активности, в основе противовоспалительного действия розмариновой кислоты лежит ее способность угнетать активность лизосомальных протеаз (эластазы, сериновых протеаз) [7, 11]. Установлено, что розмариновая кислота блокирует связывание интегразы вируса иммунодефицита человека (ВИЧ-1) с ДНК провируса и, очевидно, таким образом тормозит ее интеграцию в хромосому клетки [2, 6]. В растительном мире это соединение в основном встречается у представителей подсемейства Nepetoideae сем. Lamiaceae, у некоторых представителей сем. Boraginaceae и в ряде других семейств как высших, так и низших растений [14]. Цель работы: поиск перспективных источников розмариновой кислоты среди представителей семейств Lamiaceae, Asteraceae и Apiaceae, произрастающих в условиях Южного берега Крыма (ЮБК). Объектами исследования служили: Achillea collina L., A. millefolium L. var. rosea, Agastache foeniculum (Pursh.) Kuntze., Artemisia absinthium L., A. annua L. ‘Новичок’, A. dracunculus L. ‘Травневый’, A. dracunculus L. (сортообразец), A. santonica L., A. scoparia Waldst. et Kit. ‘Ветвистый’, Artemisia taurica Willd., Betonica officinalis L., Cassia angustifolia Valh., Echinacea purpurea (L.) Moench., Elsholtzia stauntonii ‘Розовое облако’, Foeniculum vulgare Mill., Galega officinalis L. ‘Лидия’, Helichrysum italicum (Roth) G. Don fil. ‘ВИМ’, Hyssopus officinalis L. ‘Никитский Белый’, Levisticum officinale W.D.J. Koch., Majorana hortensis Moench. ‘Прекрасный’, Melissa officinalis L., Mentha spicata L., M. longifolia L., Monarda fistulosa L., Nepeta cataria L. f. citriodora Dum. ‘Переможец-3’, Ocimum basilicum L. (сортообразцы № 1, 2), Origanum vulgare L. Сортообразцы № 3, 17-7, 61, Salvia officinalis L., Satureja montana Velen. ‘Крымский Смарагд’, S. hortensis L. Scutellaria baicalensis Georgi., ‘Мартьян’, Tagetes signata Bartl., Thymus vulgaris L. (сортообразец), Th. vulgaris L. ‘Ялос’. Растения собирали на коллекционных участках лаборатории ароматических и лекарственных растений Никитского ботанического сада. Для анализа брали надземные части растений в фазы массовой бутонизации и массового цветения в период 2011-2014 гг. Содержание биологически активных веществ определяли в водно-этанольных экстрактах, приготовленных из воздушно-сухого растительного сырья. Сырье высушивали в проветриваемом темном помещении до постоянной массы. Экстракцию проводили 50% спиртом этиловым при соотношении сырья и экстрагента - 1:10, настаиванием в течение 10 суток при комнатной температуре. Фенольные вещества определяли по Фолину Чиокальтео [4]. Розмариновую кислоту определяли методом высокоэффективной жидкостной хроматографии на хроматографе Agilent Technologies 1100. Для проведения анализа была использована хроматографическая колонка размером 2,1×150 мм, заполненная октадецилсилильным сорбентом «ZORBAX-SB C-18 зернением 3,5 мкм. При анализе применяли градиентный режим хроматографирования, предусматривающий изменение в элюирующей смеси соотношения компонентов А (0,1% ортофосфорная кислота, 0,3% тетрагидрофуран, 0,018% триэтиламин) и В (метанол). Скорость подачи подвижной фазы составила 0,25 см3/мин; рабочее давление элюента - 240-300 кПа; объем пробы - 2 мкл; время сканирования - 0,5 с; масштаб измерений 1,0. Идентификацию розмариновой кислоты проводили по времени удерживания стандарта и спектральным характеристикам (параметры снятия спектра - каждый пик 190-600 нм; длины волн 280, 313, 350, 371 нм) [14]. В результате скрининговых исследований было определено содержание фенольных соединений в 32 видах пряно-ароматических и лекарственных растений из семейств Lamiaceae, Asteraceae и Apiaceae, произрастающих в условиях ЮБК (табл. 1). Концентрация фенольных соединений в исследуемых видах составляла 490,3 - 18511,0 мг/100 г растительного сырья. Наличие розмариновой кислоты выявлено в 15 видах из семейств Lamiaceae и Asteraceae. В экстрактах видов семейства Apiaceae розмариновой кислоты не обнаружено. Таблица 1 - Содержание фенольных соединений и розмариновой кислоты в экстрактах пряно-ароматических и лекарственных растений Растение Концентрация фенольных соединений, мг/100г Концентрация розмариновой кислоты, мг/100 г 1 2 3 Achillea collina 2335,4 н/о A. millefolium 2365,0 н/о Agastache foeniculum 11524,0 н/о Artemisia absinthium 834,0 40,6 A. annua 3998,3 н/о A. dracunculus ‘Травневый’ 1494,0 320,6 Продолжение таблицы 1. 1 2 3 A. dracunculus 1379,0 195,3 A. santonica 845,4 756,0 A. scoparia 2745,9 н/о A. taurica 2991,0 н/о Betonica officinalis 2339,0 н/о Cassia angustifolia 2037,0 н/о Elsholtzia stauntonii 2425,0 218,1 Echinacea purpurea 3271,0 н/о Foeniculum vulgare 2050,0 н/о Helichrysum italicum 763,4 н/о Hissopus officinalis 592,2 169,2 Levisticum officinale 4183,9 н/о Majorana hortensis 4968,0 1730,0 Melissa officinalis 914,1 382,4 Mentha spicata 3003,2 1307,8 M. longifolia 2260,2 1506,5 Monarda fistulosa 7968,0 н/о Nepeta cataria 2218,0 н/о Ocimum basilicum №1 490,3 90,7 O. basilicum №2 1039,4 192,7 Origanum vulgare № 3 5571,4 2235,0 O. vulgare № 17-7 3277,5 1961,0 O. vulgare № 61 3046,8 2535,5 Salvia officinalis 2487,3 436,8 Satureja hortensis 1329,0 696,7 S. montana 1862,0 743,0 Scutellaria baicalensis 18511,0 н/о Tagetes signata 1821,0 н/о Thymus vulgaris 2837,8 1545,3 Th. vulgaris ‘Ялос’ 1016,7 73,4 Примечание: «н/о» - розмариновая кислота не обнаружена. Концентрация розмариновой кислоты в исследуемых видах составляла 40,6 - 2535,5 мг/100 г растительного сырья. Наиболее высокими концентрациями отличались следующие виды семейства Lamiaceae: Majorana hortensis, Mentha longifolia и сортообразцы Origanum vulgare. Самые низкие концентрации выявлены в Artemisia absinthium и Thymus vulgaris ‘Ялос’. Следует отметить, что в тимьяне сорта Ялос (линалоольный тип тимьянов) розмариновой кислоты содержалось в 20 раз меньше, чем в сортообразце тимьяна тимольного типа. Среди представителей семейства Asteraceae розмариновая кислота выявлена в четырех из семи видов рода Artemisia L., ее максимальное содержание было зафиксировано в экстракте Artemisia santonica (756,0 мг/100 г). По литературным источникам растения семейства Lamiaceae содержат следующие концентрации розмариновой кислоты (в пересчете на 100 г растительного сырья): Ocimum basilicum - 1086 мг, Thymus vulgaris - 681 мг, Salvia officina-lis - 2186 мг, Origanum vulgare - 2562 мг [12], Melissa officinalis до 4610 мг [13]. Концентрации розмариновой кислоты в изученных нами видах Origanum vulgare и Thymus vulgaris оказались сопоставимыми или более высокими, а в видах Melissa officinalis, Ocimum basilicum, Salvia officinalis - более низкими. Таким образом, на основании результатов собственных исследований и анализа литературных данных виды Majorana hortensis, Mentha longifolia, Origanum vulgare, Thymus vulgaris (сортообразец тимольного типа) можно отнести к перспективным источникам розмариновой кислоты, произрастающих в условиях ЮБК. Выводы Определено содержание фенольных соединений у 32 видов представителей семейств Lamiaceae, Asteraceae и Apiaceae, произрастающих в условиях Южного берега Крыма. Концентрация фенольных соединений в исследуемых видах составляла 490,3 - 18511,0 мг/100 г растительного сырья. В экстрактах 15 видов из семейств Lamiaceae и Asteraceae выявлено наличие розмариновой кислоты. Концентрация розмариновой кислоты в исследуемых видах колебалась в пределах от 40,6 до 2535,5 мг/100 г растительного сырья. На основании полученных результатов виды Majorana hortensis, Mentha longifolia, сортообразцы Origanum vulgare, сортообразец Thymus vulgaris тимольного типа можно отнести к перспективным источникам розмариновой кислоты. Работа выполнена при поддержке Российского научного фонда (проект №14-5000079).
×

About the authors

A. E Paliy

Nikitsky Botanical Garden - National Scientific Center, Yalta

Email: onlabor@yandex.ru

F. M Melikov

Nikitsky Botanical Garden - National Scientific Center, Yalta

Email: f.melikov@mail.ru

O. A Grebennikova

Nikitsky Botanical Garden - National Scientific Center, Yalta

Email: oksanagrebennikova@yandex.ru

V. D Rabotyagov

Nikitsky Botanical Garden - National Scientific Center, Yalta

Email: onlabor@yandex.ru

References

  1. Азарова, О.В. Фармакологическая активность розмариновой кислоты / О.В. Азарова, В.М. Брюханов, Я.Ф. Зверев // Вопросы биол., мед. и фармац. химии. - 2010. - № 6. - С. 3.
  2. Буданцев, А.Л. Розмариновая кислота: источники и биологическая активность / А.Л. Буданцев, Е.Е. Лесиовская // Растительные ресурсы. - 2012. - Т.48, вып. 3. - С. 453-468.
  3. Ивашев, М.Н. Влияние оксикоричных кислот на систему мозгового кровообращения / М.Н. Ивашев, Р.Е. Чуклин // Фармация и фармакология. - 2013. - №1. - С.44-48.
  4. Методы технохимического контроля в виноделии / Под ред. В.Г. Гержиковой. - Симферополь, 2002. - 260 с.
  5. Al-Sereiti, M.R. Pharmacology of rosemary (Rosmarinus officinalis Linn.) and its therapeutic potentials / M.R. Al-Sereiti, K.M. Abu-Amer, P. Sen // Ind. J. Exper. Biol. - 1999. - №37. - P. 124-130.
  6. Englberger W. Rosmarinic acid a new inhibitor of complement C 3-convertase with anti-flammatory activiti // Int. J. Immunopharmacol. - 1988. - №10. - P. 729-737.
  7. Effect of Rosmarinic and Caffeic Acids on Inflammatory and Nociception Process in Rats / G.D.Gamaro [et al.] [Электронный ресурс] // Pharmacology. - 2011. - Режим доступа: http://dx.doi.org/10.5402/2011/451682
  8. Lamaison J.L. Medicinal Lamiaceae with antioxidant properties, a potential source of rosmarinic acid / J.L. Lamaison, C. Petitjean-Freytet, A. Carnat // Pharm. Acta Helv. 1991. № 66. Р. 185-188.
  9. López, V. In vitro antioxidant and anti-rhizopus activities of Lamiaceae herbal extracts / V. López, S. Akerreta, E. Casanova // Plant. Foods Hum. Nutr. - 2007. - № 62. - Р. 151-155.
  10. Petersen, M. Rosmarіnіc acіd / M. Petersen, M.S.J. Sіmmonds // Phytochemіstry. -2003. - Vol. 62. - P. 121-125.
  11. Sanbongi, C. Rosmarinic acid in perilla extract inhibits allergic inflammation induced by mite allergen, in a mouse model / C. Sanbongi, H. Takanowz, N. Osakabe // Clin Exp. Allergy. - 2004. - № 34. - P. 971-977.
  12. Antioxidant capacity of 26 spice extracts and characterization of their phenolic constituents / B. Shan [et al]. // J. Agric. Food Chem. - 2005. - Vol. 53, №. 20. - P. 7749-7759.
  13. Response surface optimised extraction and chromatographic purifi cation of rosmarinic acid from Melissa offi cinalis leaves / S. Kim [et al]. // Food Chem. - 2010. - Vol. 121, № 2. - Р. 521-526.
  14. Murrough, M.I. Quantitative analysis of hop flavonols using HPLC / M.I. Murrough, G.P. Hennigan, M.J. Loughrey // J. Agric. Food Chem. - 1982. - Vol. 30. - P. 1102-1106.

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download

Copyright (c) 2015 Paliy A.E., Melikov F.M., Grebennikova O.A., Rabotyagov V.D.

Creative Commons License
This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
СМИ зарегистрировано Федеральной службой по надзору в сфере связи, информационных технологий и массовых коммуникаций (Роскомнадзор).
Регистрационный номер и дата принятия решения о регистрации СМИ: ПИ № ФС 77 - 67428 от 13.10.2016. 

This website uses cookies

You consent to our cookies if you continue to use our website.

About Cookies