Средство (варианты) и способ повышения содержания экдистероидов в лекарственных растениях (варианты)

Средство (варианты) и способ повышения содержания экдистероидов в лекарственных растениях (варианты)

Реферат

Изобретение относится к лекарственному растениеводству и может быть использовано для получения растительного сырья с повышенным содержанием биологически активных веществ, в частности экдистероидов.

Известны способы повышения содержания биологически активных веществ в лекарственных растениях, например бисаболола и хамазулена, в ромашке путем воздействия облучением, высокими и низкими температурами (Киселева Е.А., Рыбалко К.С., Лошкарев П.И., Глазова М.В. Изменение содержания эфирного масла и хамазулена в ромашке аптечной. Фармация. 1969. №4. с.34-38).

Известны способы повышения содержания эфирного масла в мяте перечной путем применения обработки химическими веществами, например, фиторегуляторами ретардантного действия (Шаин С.С., Маланкина Е.Л., Дмитриева В.Л., Дмитриев Л.Б., Курапов П.Б Концептуальные основы повышения качества сырья эфиромасличных растений. Материалы докладов 1-ой Российской научно-практической конференции "Актуальные проблемы инноваций с нетрадиционными растительньми ресурсами и создания функциональных продуктов", 2001. с.3).

Известен способ повышения содержания мангиферина в копеечнике альпийском (патент РФ №2059364, МКИ 6, A 01 N 37/08, F 01 N 43/16, опубл. 1996.05.10), выбранный за прототип способа, включающий обработку растения водным раствором гиббереллина концентрацией 0,015-0,025% при норме расхода 400-600 л/га за 20-30 дней до уборки.

Недостатком указанных способов является их неэффективность в отношении повышения содержания экдистероидов.

Известен состав для подкормки валерианы лекарственной (патент РФ 2230720, МКИ 7 C 05 D 9/02, опубл. 2004.06.20), содержащий водный раствор калия дихромата, марганца сульфата, железа сульфата, кобальта нитрата, меди сульфата, аммония молибдата, натрия вольфрамата, никеля сульфата, магния сульфата, азотной кислоты.

Однако известный состав применяется для повышения содержания фармакологически активных веществ в валериане лекарственной и не эффективен при его использовании для повышения содержания экдистероидов.

Прямых аналогов средства для повышения содержания экдистероидов не выявлено.

В работе коллектива научных сотрудников Института биологии Коми научного центра ("Фитоэкдистероиды" под редакцией Володина В.В. - СПб.: Наука, 2003, с.293) приведены результаты исследований малоизученного класса вторичных метаболитов растений - фитоэкдистероидов. Установлены закономерности распространения экдистероидов среди покрытосеменных растений. Показано биологическое значение данных о составе и распределении экдистероидов в системе целого растения.

Фитоэкдистероиды, выделенные из растительного сырья, могут быть использованы в области медицины и ветеринарии (патенты РФ №2214830, №2205654, №2205653, №2204375, №2195195, №2188661 и другие).

В Республике Коми проведены исследования динамики фитоэкдистероидов растений из естественных местообитаний (Алексеева Л.И., Тетерюк Л.В., Володин В.В., Колегова Н.А. Динамика экдистероидов Ajuga reptans на северной границе ареала (Республика Коми). Растительные ресурсы. 1998. №4. С.56-61).

Задачей, на которую направлено изобретение, является получение растительного материала с высоким содержанием экдистероидов, в том числе в местах естественного местообитаниях растений и/или на специальных плантациях.

Применяемые средства (варианты) и способ позволяют повысить содержание экдистероидов в растениях в 1,5 и более раза.

Технический результат достигается тем, в качестве средства для повышения содержания экдистероидов в лекарственных растениях применяют водный раствор соли марганца с концентрацией 2,5-100 мМ и/или водный раствор ауксинов с концентрацией 0,01-0,10 мМ.

Для способа технический результат достигается тем, что способ повышения содержания экдистероидов в лекарственных растениях, включающий обработку растения средством для повышения биологически активных веществ в определенные сроки и при эффективной норме расхода, согласно изобретения, в качестве средства используют водный раствор соли марганца с концентрацией 2,5-100 мМ и/или водный раствор ауксинов с концентрацией 0,01-0,10 мМ, при этом обработку растений осуществляют предпочтительно за один день до уборки.

Увеличение содержания экдистероидов в лекарственных растениях достигается при использовании индукторов ферментов, участвующих в биосинтезе этих соединений.

Предлагаемые средство и способ повышения содержания экдистероидов опробованы на примере лекарственного растения - живучки ползучей (Алексеева Л.И., Тетерюк Л.В., Володин В.В., Колегова Н.А. Динамика экдистероидов Ajuga reptans на северной границе ареала (Республика Коми) // Растительные ресурсы. - 1998. - №4. - С.56-61).

Пример 1. Контроль. В качестве растительного материала использовали листья вегетативных растений живучки ползучей из естественных местообитаний Республики Коми. Листья растения высушивали при 60°С в течение 24 часов. Экстракцию экдистероидов осуществляли метанолом из расчета 20 мл на 1 г сухого веса при 50°С в течение 1 часа. Полученные экстракты пропускали через концентрирующий патрон Диасорб С 16 ("БиоХимМак", Россия). Экдистероиды элюировали с патрона 3 мл 60%-ного метанола. Содержание экдистероидов определяли методом обращенно-фазовой ВЭЖХ на оборудовании производства ЧСРФ: насос НРР 4001, детектор UV-VIS LCD 2536, λ=254 нм с использованием колонки Диасорб С16, 6 мкм (250×4 мм) ("БиоХимМак", Россия), элюента вода: ацетонитрил: тетрагидрофуран (100:16:4, по объему) при скорости элюирования 0,7 мл/мин. Содержание экдистероидов в исследуемых растворах рассчитывали методом абсолютной калибровки, сравнивая времена удерживания исследуемых компонентов с временами удерживания стандартных образцов экдистероидов. Количество экдистероидов рассчитывали методом абсолютной калибровки. В листьях вегетативных растений живучки ползучей содержание полиподина В составило 0,04 (мг/г сухого растения), 20-гидроксиэкдизона - 0,58, 29-норциастерона - 0,13, 29-норсенгостерона - 0,02, сенгостерона - 0,01, аюгалактона - 0,04, аюгастерона В - 0,02, суммарное содержание экдистероидов - 0,84.

Пример 2.

Закладывали опыт с вегетативными растениями живучкой ползучей в сосудах объемом 1 л. Сосуды заполняли смесью дерново-подзолистой почвы. За 1 сутки до использования листьев живучки ползучей растения поливали водным раствором ауксина, в частности 100 мл водного раствора 3-индолилуксусной кислоты (ИУК) с концентрацией 0,010 мМ, взятого в эффективном количестве. Определение экдистероидов проводили, как в примере 1. Содержание в листьях жувучки ползучей полиподина В составило 0,040 мг/г сухой массы, 20-гидроксиэкдизона - 0,946 мг/г, 29-норциастерона - 0,178 мг/г, 29-норсенгостерона - 0,020 мг/г, сенгостерона - 0,010 мг/г, аюгалактона - 0,054 мг/г, аюгастерона В - 0,020 мг/г, суммарное содержание экдистероидов - 1,268 мг/г. Обработка растений живучки ползучей 0,010 мМ раствором ИУК приводит к увеличению содержания экдистероидов в 1,5 раза.

Пример 3.

Обработку растений живучки ползучей проводили аналогично примеру 2 с той разницей, что обработку производили водным раствором ИУК с концентрацией 0,100 мМ. Определение экдистероидов проводили, как в примере 1. Содержание в листьях жувучки ползучей полиподина В составило 0,040 мг/г сухой массы, 20-гидроксиэкдизона - 1,209 мг/г, 29-норциастерона - 0,358 мг/г, 29-норсенгостерона - 0,020 мг/г, сенгостерона - 0,010 мг/г, аюгалактона - 0,520 мг/г, аюгастерона В - 0,020 мг/г, суммарное содержание экдистероидов - 2,177 мг/г. Обработка растений живучки ползучей 0,100 мМ раствором ИУК приводит к увеличению содержания экдистероидов в 2,6 раза.

Пример 4.

Обработку растений живучки ползучей проводили аналогично примеру 2 с той разницей, что обработку производили водным раствором MnSO₄ с концентрацией 2,5 мМ. Определение экдистероидов проводили, как в примере 1. Содержание в листьях жувучки ползучей полиподина В составило 0,228 мг/г сухой массы, 20-гидроксиэкдизона - 0,969 мг/г, 29-норциастерона - 0,132 мг/г, 29-норсенгостерона - 0,020 мг/г, сенгостерона - 0,010 мг/г, аюгалактона - 0,250 мг/г, аюгастерона В - 0,020 мг/г, суммарного содержания экдистероидов - 1,629 мг/г. Обработка растений живучки ползучей 2,5 мМ раствором MnSO₄ приводит к повышению содержания экдистероидов в 1,9 раза.

Пример 5.

Обработку растений живучки ползучей проводили аналогично примеру 2, с той разницей, что обработку производили водным раствором MnSO₄ с концентрацией 100 мМ. Определение экдистероидов проводили, как в примере 1. Содержание в листьях жувучки ползучей полиподина В составило 0,310 мг/г сухой массы, 20-гидроксиэкдизона - 0,700 мг/г, 29-норциастерона - 0,310 мг/г, 29-норсенгостерона - 0,020 мг/г, сенгостерона - 0,010 мг/г, аюгалактона - 0,070 мг/г, аюгастерона В - 0,020 мг/г, суммарное содержание экдистероидов - 1,440 мг/г. Обработка растений живучки ползучей 100 мМ раствором MnSO₄ приводит к увеличению содержания суммы экдистероидов в 1,7 раза.

Пример 6.

Обработку растений живучки ползучей проводили аналогично примеру 2 с той разницей, что обработку производили водным раствором MnCl₂ с концентрацией 100 мМ. Определение экдистероидов проводили, как в примере 1. Содержание в листьях жувучки ползучей полиподина В составило 0,310 мг/г сухой массы, 20-гидроксиэкдизона - 0,700 мг/г, 29-норциастерона - 0,310 мг/г, 29-норсенгостерона - 0,020 мг/г, сенгостерона - 0,010 мг/г, аюгалактона - 0,070 мг/г, аюгастерона В - 0,020 мг/г, суммарное содержание экдистероидов - 1,440 мг/г. Обработка растений живучки ползучей 100 мМ раствором MnSO₄ приводит к увеличению содержания суммы экдистероидов в 1,7 раза.

Таким образом, применение предлагаемого средства и способа позволяет значительно увеличить содержание биологически-активных соединений в растениях, содержащих экдистероиды.

1. Применение водного раствора соли марганца с концентрацией 2,5-100 мМ в качестве средства для повышения содержания экдистероидов в живучке ползучей.

2. Применение водного раствора ауксинов с концентрацией 0,01-0,10 мМ в качестве средства для повышения содержания экдистероидов в живучке ползучей.

3. Способ повышения содержания экдистероидов в живучке ползучей, заключающийся в обработке растения водным раствором соли марганца с концентрацией 2,5-100 мМ предпочтительно за один день до уборки.

4. Способ повышения содержания экдистероидов в живучке ползучей, заключающийся в обработке растения водным раствором ауксинов с концентрацией 0,01-0,10 мМ предпочтительно за один день до уборки.