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

THE COMPOSITION OF THE LIPID FRACTION OF ARTEMISIA GMELINII WEB. EX STECHM. FROM CENTRAL ASIAN FLORA

Chimittsyrenova L.I. 1 Taraskin V.V. 2, 1 Zhigzhitzhapova S.V. 2, 1 Radnaeva L.D. 2, 1
1 Federal State Educational Institution of Higher Professional Education "The Buryat State University"
2 Federal State Institution of Science Baikal Institute of Nature Management, Siberian Branch of the Russian Academy of Sciences
GC-MS, a comparative analysis of the lipid fraction herb Artemisia gmelinii Web. ex Stechm., growing in the valley of the river Selenga - Ivolginsky district (Russia) and in the province of Qinghai - Tibet Plateau (China). About 45 compounds are identified in the samples. The lipid fractions are predominant unsaturated - linoleic (18.1%), linolenic (to 24.94%) and saturated - palmitic (up to 22.85%) of acid. In the sample of the Republic of Buryatia is detected trikozanovaya (C23:0), in the Qinghai-Tibet Plateau margarine (C17:0), geneykozanovaya (C21:0) acids. Phytosterols are identified the herb Artemisia gmelinii Web. ex Stechm.: campesterol, stigmasterol and β-sitosterol. The content of phytosterols is to 7.68%. The research components of the lipid fraction of wormwood Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. from Republic of Buryatia and the Qinghai-Tibet Plateau shows similarity of chemical composition. The differences in the qualitative composition of long chain fatty acids may serve as a populational feature type.
phytosterols
fatty acids
Artemisia gmelinii Web. ex Stechm.

Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. – восточно-азиатский ксеромезофит, многолетнее полукустарниковое растение высотой до 50-100 см. Предпочитает каменистые и щебнистые склоны и скалы, суходольные возвышенные остепененные луга [5].

Полынь Гмелина широко применяется в народной и традиционной медицине. Листья и стебли используют при заболеваниях печени, соцветия применяют при насморке, кашле и лихорадке, пасты сделанные из свежего растения применяются наружно от нарывов и прыщей [7]. Надземная часть растения и корни используют в тибетской медицине (тибетское название – Phur-nag) при опухолях, нарывах, как противоглистное средство, при сибирской язве [1].

Имеющиеся данные в литературе в основном касаются химического состава эфирного масла Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. произрастающих в Сибирском регионе, Центральной Азии, Гималаях [3,6,11]. В работе зарубежных авторов рассматривается возможность использования тринадцати видов полыней, в том числе и Artemisia gmelinii Web. ex Stechm как источников новых незаменимых жирных кислот [10]. Целью настоящей работы явилось сравнительное исследование компонентного состава липидной фракции травы Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. из разных мест произрастания.

Материал и методы исследования. Сбор материала производили в местах естественного произрастания в долине реки Селенга (Иволгинский район Республики Бурятия, Россия) (образец 1) и в провинции Цинхай (Цинхай-тибетское нагорье, Китай) (образец 2) в 2013 году, в фазу цветения.

Образцы предварительно измельчали до размеров проходящих сквозь сито с диаметром отверстий 1 мм. Измельченное сырье в количестве 0,1 г отбирали методом квартования и подвергали кислотному метанолизу 0,1 N HCl/MeOH в течение 40 минут. Полученные компоненты экстрагировали гексаном в течение 5 минут. Гексановый слой высушивали в сушильном шкафу, сухой остаток обрабатывали 20 мкл N,O – бис (триметил-силил)-трифторацетамида при 80˚С для получения триметилсилильных эфиров окси-кислот и стеролов в течение 40 мин. Реакционную смесь охлаждали и разбавляли в гексане. Исследование компонентов липидной фракции проводили методом ГЖХ-МС на газовом хроматографе Agilent 6890 с квадрупольным масс-спектрометром (HP MSD 5973N) в качестве детектора. Использовалась 30 метровая кварцевая колонка HP-5MS (сополимер 5% дифенил,-95% диметилсилоксана) с внутренним диаметром 0,25 мм и толщиной пленки неподвижной фазы 0,25 μм. Энергия ионизирующих электронов 70 эВ. В качестве подвижной фазы использовали гелий марки «А». Процентный состав соединений вычисляли по площадям газо-хроматографических пиков без использования корректирующих коэффициентов. Качественный анализ основан на сравнении времен удерживания и полных масс-спектров соответствующих смесей стандартных веществ (Supelco® 37 Component FAME Mix, Sigma-Aldrich Bacterial Acid Methyl Ester Mix).

Результаты исследования и их обсуждение. В результате исследования состава липидной фракции травы Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. было идентифицировано 31 соединение в образце 1 и 45 соединений в образце 2 (таблица 1).

Таблица 1

Компонентный состав липидной фракции Artemisia gmelinii Web.ex Stechm

Наименование

Содержание, %

Иволгинский район Республики Бурятия, Россия

Цинхай-тибетское нагорье, Китай

Ненасыщенные жирные кислоты

1.

Линолевая кислота (С18:2ω6)

17,85

18,10

2.

Линоленовая кислота (С 18:3 ω3)

21,03

24,94

3.

Пальмитолеиновая кислота (16:1)

2,08

0,81

∑ ненасыщенных жирных кислот

40,96

43,85

Насыщенные жирные кислоты

4.

Азелаиновая кислота (нонандиовая)

0,67

0,43

5.

Миристиновая кислота (С14:0)

2,09

1,13

6.

Пентадекановая кислота (С 15:0)

0,58

0,79

7.

Пальмитиновая кислота (С 16:0)

22,85

17,68

8.

Маргариновая кислота (С 17:0)

0,79

-*

9.

Стеариновая кислота (С 18:0)

2,83

2,36

10.

Арахиновая кислота (С 20:0)

2,56

2,00

11.

Генейкозановая кислота (С 21:0)

0,48

-

12.

Бегеновая кислота (С 22:0)

4,28

2,46

13.

Трикозановая кислота (С 23:0)

-

0,21

14.

Лигноцериновая кислота (С 24:0)

3,16

2,34

15.

Церотиновая кислота (С 26:0)

1,02

0,75

16.

Монтановая кислота (С28:0)

1,03

0,28

∑ насыщенных жирных кислот

42,34

30,43

∑ жирных кислот

81,30

74,28

Витамины

17.

Витамин Е

1,43

0,41

Фитостеролы

18.

Кампестерол

-

0,53

19.

Стигмастерол

0,94

2,36

20.

β-ситостерол

3,50

4,79

∑ фитостеролов

4,44

7,68

Другие соединения

21.

α-амирин

0,8

1,11

22.

β-амирин

2,60

1,13

∑ других соединений

3,4

2,24

∑соединенй

90,57

84,61

*– соединение не обнаружено

Основными ненасыщенными жирными кислотами в обоих образцах, являются линолевая (С18:2ω6) и линоленовая (С18:3ω3), количественное содержание которых сопоставимо для обоих образцов (С18:2ω6) - 17,85% и 18,1% и (С18:3ω3) - 21,03% и 24,94% соответственно. Из насыщенных жирных кислот наибольшее содержание пальмитиновой кислоты (С16:0), 22,85% и 17,68% соответственно (Рис. 1,2).

Количественное содержание других ненасыщенных и насыщенных кислот в образцах близко и составляет: пальмитолеиновой (16:1) – 2,08% и 0,81%, миристиновой (С14:0) – 2,09% и 1,13%, стеариновой (С18:0) - 2,83% и 2,36%, арахиновой (С20:0) - 2,56 % и 2,00%, бегеновой (С22:0) - 4,28% и 2,46%, лигноцериновой (С24:0) - 3,16% и 2,34% из России и Китая соответственно. Из насыщенных жирных кислот, содержание которых меньше 1 % (пентадекановая (С15:0), маргариновая (С17:0), генейкозановая (С21:0), трикозановая (С23:0), церотиновая (С26:0), монтановая (С28:0)) только азелаиновая (нонандиовая) является двухосновной кислотой. В образце из Республики Бурятия не обнаружены трикозановая (С23:0), с Цинхай-тибетского нагорья маргариновая (С17:0), генейкозановая (С21:0) кислоты, вероятно, это связано с условиями среды обитания растений. Кислоты C24:0, С26:0, С28:0 являются достаточно редкими и могут быть использованы при хемосистематике видов.

Из приведенных на рисунках 1 и 2 профилей хроматограмм видно, что основные компоненты липидной фракции растений из разных мест произрастания совпадают.

Рис. 1. Хроматограмма липидной фракции травы A.gmelinii Web. ex Stechm.произрастающей в Иволгинском районе (Россия). 1-пальмитиновая кислота (Rt мин. -12,87); 2- линолевая кислота (Rt мин. -15,16); 3-линоленовая кислота (Rt мин. -15,26);

Рис. 2. Хроматограмма липидной фракции травы A.gmelinii Web. ex Stechm.произрастающей Цинхай – Тибетское нагорье (Китай). 1-пальмитиновая кислота (Rt, мин. -12,87); 2- линолевая кислота (Rt, мин. -15,15); 3-линоленовая кислота (Rt, мин. -15,24)

Соотношение ненасыщенных кислот к насыщенным кислотам у образца из Республики Бурятия равен почти 1:1 – 40,96% и 42,34%. У растений с Цинхай-тибетского нагорья это соотношение равно почти 1,5:1 - 43,85% и 30,43%. Что связано, по нашему мнению, с жесткими климатическими условиями Цинхай-тибетского нагорья, с резкими суточными колебаниям температуры, и необходимостью растений поддерживать текучесть состава жирных кислот липидов для сохранения мембранных белков в функционально-активном состоянии за счет ненасыщенности [4].

Помимо жирных кислот в траве Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. идентифицированы витамин Е и фитостеролы: кампестерол, стигмастерол и β-ситостерол. Содержание витамина Е в 3,5 раза больше в образце из Республики Бурятия. Образец с Цинхай-тибетского нагорья содержит большую сумму фитостеролов 7,68% по сравнению из Республики Бурятия - 4,44%, в котором не обнаружен кампестерол. Обнаружение витамина Е и фитостеролов в липидной фракции является важным, с точки зрения биологической активности. В литературе указывается о положительном влиянии витамина Е и фитостеролов на организм человека. Витамин Е является биологическим антиоксидантом, фитостеролы уменьшают уровень общего холестерина, риск возникновения сердечно-сосудистых заболеваний [8,9,13]. Кроме того фитостеролы обладают иммуномодулирующим и противовоспалительным (β-ситостерол) действием [2,12].

Заключение.

Проведенные исследования компонентов липидной фракции полыни Artemisia gmelinii Web. ex Stechm. из Республики Бурятия и Цинхай-тибетского нагорья показали высокую степень схожести химического состава. Некоторые различия в качественном составе длинноцепочечных жирных кислот, например, отсутствие таких кислот как С17:0, С21:0, С23:0 или наличие С24:0, С26:0, С28:0 могут служить популяционным признаком вида, обусловленным условиями произрастания растений. Растения могут быть источником витамина Е и фитостеролов, как биологически активных соединений.

Рецензенты:

Николаева Г.Г., д.фарм.н., профессор, в.н.с., ФГБУН ИОЭБ СО РАН, лаборатория медико-биологических исследований, г. Улан-Удэ;

Николаева И.Г., д.фарм.н., доцент, с.н.с., ФГБУН ИОЭБ СО РАН, лаборатория медико-биологических исследований, г. Улан-Удэ.