Ученые рассказали о полезных веществах в травах и специях
Группа ученых из Сеченовского университета и Университета Ла Троба (Австралия) разработала быстрый и экономичный способ поиска полезных веществ в сложных смесях, таких как экстракты трав. Этот метод ученые успешно применили для изучения растений, которые используются в качестве пряностей в европейских странах и в Австралии. Статьи с результатами исследований опубликованы в журналах Applied Science, Journal of Pharmaceutical and Biomedical Analysis и Journal of Chromatography A.
С древности люди использовали травы в качестве добавок к пище и лекарств,
хотя поиск полезных веществ и изучение их свойств до сих пор остается непростой
задачей. Чтобы можно было исследовать соединение, оно должно быть достаточно
стабильным и отделимым от других веществ в образце. Однако экстракты трав
содержат сотни соединений, и многие биоактивные вещества остаются неизученными.
Таким образом, большую ценность представляют методы, объединяющие в себе широкий
поиск соединений с интересующими ученых свойствами и исследование каждого
вещества по отдельности.
Авторы статьи использовали физико-химический анализ и биотестирование для поиска
соединений с нужными свойствами и высокоэффективную тонкослойную хроматографию
для разделения веществ в экстрактах и получения искомого вещества.
В тонкослойной хроматографии для разделения веществ используется тот факт, что
различные соединения переносятся растворителем и поглощаются сорбентом с разной
скоростью. Покрытую сорбентом пластинку с исследуемой смесью погружают одним
концом в растворитель, и под действием капиллярных сил он начинает подниматься
по пластине, унося с собой вещества смеси. По мере движения вверх они
поглощаются сорбентом и остаются в виде горизонтальных полос, которые можно
различить в видимом, инфракрасном или ультрафиолетовом свете. С помощью этого
метода можно анализировать экстракты без дополнительной обработки, которая может
приводить к потере важных компонентов.
Биотестирование позволяет определить свойства веществ, например токсичность,
проследив за реакцией на них модельных организмов: бактерий, растений или мелких
животных. Таким образом, можно определить, например, экстракты каких растений
замедляют действие отдельных ферментов или активных форм кислорода.
Сочетание тонкослойной хроматографии и биотестирования позволяет быстро и
надежно определять свойства веществ, не выделяя их из смесей. Преимущество этой
технологии в том, что два метода хорошо соединяются в общую цепочку операций:
пластинку для хроматографии можно погружать в среду для биотестирования без
дополнительной подготовки и выделения веществ.
Используя этот метод, ученые проверили свойства биоактивных соединений,
содержащихся в травах, характерных для Средиземноморья: базилике, лаванде,
розмарине, душице, шалфее, чабреце. К списку добавили растения Австралии: мирт
лимонный (Backhousia citriodora), простантеру (Prostanthera incisa), морской
сельдерей (Apium prostratum), сведу австралийскую (Suaeda australis) и лебеду
пепельную (Atriplex cinerea). Некоторые из этих трав содержат вещества, которые
проявляют антиоксидантную активность и замедляют работу ферментов, например
α-амилазы (она расщепляет полисахариды, повышая уровень сахара в крови). Таким
образом, экстракты этих трав могут использоваться для предотвращения не только
сердечно-сосудистых заболеваний, но и диабета второго типа. Недавние
исследования показывают, что гипергликемия (повышенный уровень глюкозы)
запускает синтез активных форм кислорода, изменения в эндогенных антиоксидантах
и окислительный стресс. Пациенты с высоким уровнем сахара помимо диабета
страдают и от ухудшения когнитивных способностей, не зависящего от их возраста.
Хотя австралийские травы используются в качестве замены родственным европейским
растениям, их лекарственные свойства изучены намного хуже.
Подготовив экстракты, ученые приступили к изучению их состава и качеств.
Экстракты розмарина и душицы проявили наибольшую антиоксидантную активность, а
шалфей, душица и чабрец сильнее всего замедляли реакции с участием α-амилазы
(экстракты из цветков и листьев лаванды оказались единственными, не показавшими
такого действия). Среди изученных трав Австралии наиболее сильные
антиоксидантные свойства показал мирт лимонный, а лучшими ингибиторами α-амилазы
оказались экстракты простантеры (у нее это свойство было замечено впервые),
морского сельдерей и лебеды пепельной.
«В работе изучены положительные свойства трав и специй, которые используются в
качестве пряностей в ежедневном рационе среднестатистического жителя
Средиземноморья. Проведение подобных исследований является комплексным и важным
процессом изучения нутрицевтических свойств различных трав, применяемых в
повседневной жизни; данные этого исследования являются уникальными благодаря
применению физико-химического анализа в сочетании с биотестированием для
проверки свойств биоактивных соединений. Дальнейшее комплексное изучение
экстрактов растений позволит исследовать множество соединений и обнаружить
химические компоненты с полезными свойствами, что необходимо для создания новых
лекарственных средств на основе нефармакопейного растительного сырья», –
прокомментировала Галина Раменская, директор Института фармации им. А.П.
Нелюбина Сеченовского университета, сотрудники которого принимали участие в
исследовании.
Изучение экстрактов растений с помощью биотестирования и тонкослойной
хроматографии позволяет исследовать множество веществ, находить смеси,
обладающие нужными свойствами и выделять вещества, проявляющие их в наибольшей
степени. Этот быстрый и экономичный метод будет полезен для поиска новых
компонентов лекарственных препаратов.