Scientific journal
Modern problems of science and education
ISSN 2070-7428
"Перечень" ВАК
ИФ РИНЦ = 0,940

АMINO ACID AND MINERAL COMPOSITION OF A HERB OF CHONDRILLA JUNCEA L

Bubenchikova V.N. 1 Levchenko V.N. 2
1 Kursk State Medical University
2 Center provide medical equipment and property of the Ministry of Defense of the Russian Federation
The quantitative and qualitative amino acid composition of a herb of Chondrilla juncea was studied by the ninhydrin test, thin-layer chromatography and high performance liquid chromatography reversed assay after the derivatization. The identification acid amino acid content were carried out in comparison with standard samples of amino acids. As a result it was determined a presence of threonine, serine, glutamic acid, proline, glycine, valine, leucine, isoleucine in the aerial parts of a herb of Chondrilla juncea. Glutamic acid (7.80 mg %), proline (6.50 mg %) were prevalent. A content of the amino acids amount is 20.12 mg %. The quantitative and qualitative mineral content was determined by an emission spectral analysis. A presence of 16 mineral elements, 6 of them are essential and 2 are conditionally essential was determined in a herb of Chondrilla juncea.
Chondrilla juncea L.
amino acids
mineral composition
high performance liquid chromatography
emission spectral analysis

Род Хондрилла во флоре средней полосы европейской части России представлен 2-3 видами, из которых наиболее часто встречается хондрилла ситниковидная [5].

Хондрилла ситниковидная (Chondrilla juncea L.) семейства Астровые (Asteraceae) - многолетнее или двулетнее травянистое растение. Экстракт растения в эксперименте показал антиоксидантную активность, он ингибировал активность ксантоксидазы [7]. Однако, химический состав хондриллы ситниковидной практически не изучен. Зарубежные ученые при проведении хемосистематических исследований изучали лишь сесквитерпены и фенольные соединения [7]. Данные о минеральном и аминокислотном составе травы хондриллы ситниковидной в доступной литературе отсутствуют.

Аминокислоты участвуют в биосинтезе специфических тканевых белков, ферментов, гормонов и других физиологически активных соединений [6,8]. Аминокислоты являются продуктами первичного метаболизма, поэтому они входят в состав растений и в связи с этим переходят в водные извлечения и фитопрепараты [8].

Минеральные элементы, вступая в соединения с химическими регуляторами обмена веществ, принимают участие в различных биохимических процессах, стимулируют и нормализуют обмен веществ. Многие микроэлементы выполняют строго определенные функции, являясь своеобразными катализаторами биологических процессов в организме человека [8].

При этом минеральные элементы и аминокислоты обладают не только биологической активностью, но, являясь сопутствующими веществами, они способствуют улучшению всасывания, пролонгации фармакологического эффекта и потенцированию действия основных групп биологически активных веществ в растении [1, 8].

До настоящего времени аминокислотный и минеральный состав многих лекарственных растений не изучен. Хотя важно знать, какие элементы накапливает растение, т.к. многие макро- и микроэлементы способны предупредить развитие некоторых болезней, а другие - тяжелые металлы, радионуклиды - наоборот проявляют токсические и канцерогенные свойства.

Учитывая все сказанное, целью нашей работы явилось исследование аминокислотного и минерального состава травы хондриллы ситниковидной флоры средней полосы Европейской части России.

Материалы и методы исследования

Объектом исследований служила воздушно-сухая измельченная трава хондриллы ситниковидной (Chondrilla juncea L.), заготовленная в Липецкой области в 2013-2014 гг. в период цветения растений.

Качественное обнаружение аминокислот проводили в водном извлечении с помощью нингидриновой реакции и хроматографией в тонком слое сорбента. [2,3,4]

Для этого воздушно-сухое измельченное сырье, проходящее сквозь сито с размером отверстий 2 мм (5,0 г), заливали 50 мл воды очищенной (1:1) и нагревали с обратным холодильником на кипящей водяной бане в течение 1 часа. Извлечение фильтровали, экстракцию сырья проводили трижды. Водные извлечения, полученные после трехкратной экстракции, объединяли, упаривали под вакуумом до 25 мл и проводили с ним качественную реакцию и хроматографический анализ.

При качественном анализе смешивали равные объемы исследуемого извлечения и 0,1% свежеприготовленного раствора нингидрина и осторожно нагревали.

Хроматографический анализ проводили методом тонкослойной хроматографии, для чего 0,05 мл полученного извлечения наносили на подготовленную хроматографическую пластинку «Sorbfil» ПТСХ-АФ-А-УФ и хроматографировали в системе растворителей: 96% спирт этиловый: концентрированный аммиак в соотношении (16:4,5) параллельно с достоверными образцами аминокислот. Хроматограммы высушивали на воздухе, обрабатывали их 0,2% спиртовым раствором нингидрина и нагревали в сушильном шкафу при температуре 100-105ºС в течение нескольких минут.

Далее качественный и количественный анализ аминокислот проводили методом обращенно-фазовой хроматографии с флуорометрической детекцией на LC 1260 «Agilent Technologies» после дериватизации. Предварительно проводили гидролиз при 150ºС в течение 1 часа раствором кислоты хлористоводородной 6N. Метод анализа заключается в дериватизации пептидных и протеиновых гидродизатов аминокислот и включал: дериватизацию образцов и стандартов с помощью реагентов из набора реагентов Acc Q Fluor и разделение дериватов на колонке Waters Acc Q Tag. В качестве подвижных фаз были использованы: А - натрия ацетат 19%, кислота ортофосфорная 6-7%, триэтиламин 1-2%, вода очищенная 72-73%, азид натрия 0,1%, Б - ацетонитрил - вода (60:40). Для количественного определения аминокислот были использованы наборы аналитических стандартов фирмы «Supelco», смесь которых дериватизировали аналогично испытуемым образцам [1].

Качественный состав и количественное содержание минеральных элементов определяли методом эмиссионного спектрального анализа. Образцы сырья измельчали, подвергали озолению в муфельной печи при температуре 450-500ºС при доступе воздуха в течение 2 часов. Полученную золу после охлаждения в эксикаторе взвешивали на аналитических весах и анализировали на спектрографе ДФС-8-1 (Россия). Фотометрирование спектрограмм проводили с помощью атласа спектральных линий и спектров-стандартов с погрешностью не более 2% в пересчете на золу [2, 4].

Результаты исследования и их обсуждения

Результаты анализа аминокислот позволили установить их наличие в траве хондриллы ситниковидной. При хроматографическом анализе аминокислоты проявлялись в виде красно-фиолетовых пятен. В траве хондриллы ситниковидной обнаружено 8 аминокислот, в том числе 4 незаменимых (валин, лейцин, треонин, изолейцин).

Таблица 1

Содержание и состав аминокислот травы хондриллы ситниковидной, мг %

Наименование аминокислоты

Содержание аминокислот

Треонин*

1,60

Серин

0,90

Глутаминовая кислота

7,80

Пролин

6,50

Глицин

0,04

Валин*

0,04

Изолейцин*

0,04

Лейцин*

3,20

Сумма аминокислот

20,12

Примечание: * - незаменимые аминокислоты

Суммарное содержание аминокислот в траве хондриллы ситниковидной составляет 20,12 мг %. Преобладающими среди них являются глутаминовая кислота (7,80 мг %) и пролин (6,50 мг %).

Результаты определения минерального состава приведены в таблице 2.

Таблица 2

Содержание биоэлементов в траве хондриллы ситниковидной

п/п

Элемент

Содержание, мг/100 г

1

Фосфор*

180

2

Кальций

480

3

Натрий

60

4

Калий

1800

5

Железо

18

6

Молибден*

<0,03

7

Свинец

<0,03

8

Никель**

0,18

9

Алюминий

12

10

Магний

180

11

Марганец*

30

12

Цинк

0,6

13

Медь*

0,6

14

Кремний**

420

15

Цинк*

6,0

16

Стронций

6,0

Примечание * - эссенциальные элементы

** - условно эссенциальные элементы

Результаты анализа показывают, что трава хондриллы ситниковидной богата минеральными элементами, 6 из которых являются эссенциальными и 2 - условно эссенциальными. В траве хондриллы ситниковидной отмечено высокое содержание калия, кальция, магния, фосфора и кремния.

Таким образом, изученные минеральные элементы и аминокислоты подчеркивают терапевтическую ценность травы хондриллы ситниковидной и позволяют рекомендовать ее в дальнейшем для создания комплексных препаратов.

Выводы       

  1. Изучен состав аминокислот в траве хондриллы ситниковидной. Всего обнаружено 8 аминокислот, преобладающими среди них является глутаминовая кислота и пролин. Суммарное содержание аминокислот составляет 20,12 мг %.
  2. Анализ минерального состава показал наличие 16 минеральных элементов. Достаточно богатый минеральный состав травы хондриллы ситниковидной позволяет рекомендовать ее в качестве сырья, богатого макро- и микроэлементами.

Рецензенты:

Раздорская И.М., д.фарм.н., профессор, заведующая кафедрой управления и экономики фармации, ГБОУ ВПО КГМУ, г. Курск;

Сипливая Л.Е., д.б.н., профессор, заведующая кафедрой фармацевтической, токсикологической и аналитической химии, ГБОУ ВПО КГМУ, г. Курск.