Белки имеют важное значение для жизнедеятельности, крайне необходимы для построения клеток, поддержания многих жизненно-необходимых функций наряду с нуклеиновым кислотами, углеводами и липидами. Структурными единицами белка являются аминокислоты. Аминокислоты являются важнейшими компонентами, участвующими во всех жизненных процессах, выполняющими каталитические, регуляторные, запасные, структурные, транспортные, защитные и другие функции. Кроме аминокислот, входящих в состав белков, живые организмы обладают постоянным резервом свободных аминокислот, содержащихся в тканях и клеточном соке. Современная научная медицина использует широкий спектр фармакологической активности аминокислот, получаемых с помощью химического синтеза. Лекарственное растительное сырье (ЛРС) также может быть источником аминокислот. Как известно, биологически активные вещества (БАВ) в растениях находятся в легко усваиваемых человеческим организмом комплексах и в биологически доступных концентрациях, поэтому они имеют более высокую физиологическую активность по сравнению с синтетическими аналогами. Кроме того, аминокислоты способствуют более легкому усвоению других биологически активных веществ. Дефицит аминокислот в организме приводит к различным патологическим процессам и нарушениям со стороны всех органов и систем. Широкий спектр фармакологического действия и способность аминокислот усиливать усвояемость других веществ привлекают к ним все большее внимание исследователей как к потенциальным лекарственным средствам [8].
Одним из важнейших требований к аминокислотным препаратам является наличие в их составе незаменимых аминокислот. В отличие от животных, растения способны синтезировать все аминокислоты, необходимые для построения белковых молекул, поэтому изучение качественного и количественного содержания аминокислот в лекарственном растительном сырье и в полученных из него препаратах имеет большое практическое значение и определенный научный интерес.
Перспективным для создания фитопрепаратов, содержащих в своем составе незаменимые аминокислоты, может стать сырье лилии белой – Liliumcandidum (L.), семейства Liliaceae. Химический состав сырья лилии белой Liliumcandidum (L.) изучен недостаточно, однако лечебное действие народная медицина знает хорошо. Опыт применения данного растения в народной медицине свидетельствует о его широких терапевтических возможностях [4]. В настоящее время сырье (в основном цветки) Liliumcandidum (L.) используется в парфюмерно-косметической промышленности, в гомеопатии [7]. Родина Liliumcandidum (L.) – Средиземноморье, в дикорастущей флоре произрастает в горных районах Кавказа и Закавказья на скалистых склонах, а также в расщелинах известковых гор, можно ее встретить и между кустарниками. Этот вид является древнейшей из культивируемых лилий. В настоящее время Liliumcandidum (L.) широко выращивается по всей России (за исключением северных районов) в качестве садово-декоративной культуры. Учитывая наличие сырьевой базы, необходимой для удовлетворения возможного роста потребительского спроса и широкого использования в народной медицине, в гомеопатии и традиционной медицине Liliumcandidum (L.) при различных заболеваниях, нами проводится фармакогностическое изучение данного растения с целью использования в качестве сырья листьев прикорневой розетки, заготовленных в фазу осеннего отрастания. Фитохимическим анализом в листьях лилии белой был определен качественный состав и количественное содержание фенольных соединений в образцах воздушно-сухого сырья. Выявлено восемь соединений, из них идентифицировано пять веществ фенольной природы: галловая кислота, хлорогеновая кислота, ферулловая кислота, цикориевая кислота, эпигаллокатехингаллат. Содержание суммы идентифицированных фенольных соединений составило 82,37 % от суммы соединений, обнаруженных методом ВЭЖХ [4].
Целью настоящей работы являлось изучение компонентного состава и количественного содержания свободных аминокислот, содержащихся в листьях прикорневой розетки Liliumcandidum (L.).
Материалы и методы
Liliumcandidum (L.) – многолетнее травянистое луковичное растение высотой 80–120 см, с луковицей, состоящей из многочисленных мясистых чешуй; цветочный стебель прямостоячий, голый, облиствленный; листья очередные, обратноланцетные; верхние – ланцетные, с дугонеравным жилкованием; цветки крупные, белые, душистые, с простым колокольчатым околоцветником из 6 отогнутых листочков собраны в поникающую кисть; плод – коробочка, шестиугольная, с многочисленными сплюснутыми семенами. Цветет в июне-августе. После цветения растение переходит в состояние покоя – отмирает надземная часть. В начале сентября начинает образовываться новая прикорневая розетка листьев, которая уходит под снег зелёная.
Объект нашего исследования – лилии белой листья, заготовленные в фазу осеннего отрастания (сентябрь-октябрь) с прикорневой розетки листьев от производящего растения Liliumcandidum (L.), семейства Liliaceae в Ботаническом саду Пятигорского медико-фармацевтического института – филиала Волгоградского государственного медицинского университета (рисунок 1) [3].
А Б
Рис.1. Лилия белая Liliumcandidum (L.)
А – прикорневая розетка, Б – листья
Исследования аминокислотного состава проводили в аккредитованной научной лаборатории «Корма и обмен веществ» ФГБОУ ВПО «Ставропольский государственный аграрный университет». Для качественного обнаружения аминокислот в водном извлечении листьев лилии белой использовали нингидриновую реакцию. Водные извлечения из воздушно-сухого измельчённого сырья Liliumcandidum (L.), для проведения качественных реакций и хроматографического определения, готовили трёхкратной экстракцией с последующим упариванием под вакуумом. Далее для качественного определения аминокислот смешивали равные объёмы полученного извлечения и 0,1 % свежеприготовленного раствора нингидрина, осторожно нагревали. В процессе охлаждения наблюдалось красно-фиолетовое окрашивание, что характеризовало наличие аминокислот в листьях лилии белой [6]. Для хроматографического анализа аминокислот использовали пластинки «Сорбфил». Определение проводили методом восходящей тонкослойной хроматографии в системах растворителей: н-бутанол – уксусная кислота ледяная – вода в соотношении 4:1:2 ; 96 % спирт этиловый-концентрированный аммиак в соотношении 16:4 параллельно со стандартными образцами аминокислот. Хроматограммы высушивали на воздухе, обрабатывали 0,2 % спиртовым раствором нингидрина, нагревали в сушильном шкафу при температуре 100–105 ºС. Аминокислоты в видимом свете проявлялись в виде красно-фиолетовых пятен [5].
Для более глубокого изучения содержания свободных и связанных аминокислот, их количественной оценки использовали аминокислотный анализатор (AminoAcidAnalyzer АAA-400, Чехия) – узкоспециализированный автоматизированный жидкостный хроматограф с компьютерным управлением, оснащенный постколоночной детекторной системой. Для анализа аминокислот 0,2 г измельченных листьев (точная навеска) помещали в специальные ампулы, добавляли 20 мл раствора 6Н кислоты хлористоводородной, ампулы запаивали и проводили гидролиз в сушильном шкафу в течение 23 часов при температуре 110 °С. После гидролиза ампулы охлаждали до комнатной температуры, извлечение фильтровали, выпаривали досуха в ротационном испарителе, добавляли 5 мл воды и снова выпаривали, операцию повторяли 2 раза. Сухой остаток растворяли в 50 мл загрузочного натриево-цитратного буфера (рН 2,2). Анализ аминокислот проводили на аминокислотном анализаторе в стандартных условиях (ступенчатый градиент, скорость потока буферных растворов 0,3 мл/мин, скорость потока нингидринового реактива 0,2 мл/ мин, детектирование в УФ областях 440 и 570 нм, температура термостата реактора 121°С). Заданные количества стандартного и испытуемого растворов через дозировочную петлю (100 мкл) вводили в колонку аминокислотного анализатора. Для количественной оценки использовали площади пиков идентифицированных аминокислот, рассчитанные прибором [1,2].
Результаты исследования и их обсуждение
Результаты проведенного исследования аминокислотного состава представлены на рисунке 2 и в таблице 1.
Рис. 2. Аминограмма лилии белой (листья), выданная прибором – ААА 400
Таблица 1
Содержание аминокислот в листьях лилии белой
№ п/п |
Аминокислота |
Содержание, % от суммы |
1 |
Аспарагиновая кислота(Аsp) |
1,09 |
2 |
Треонин(Тhr) |
0,54 |
3 |
Серин(Ser) |
0,58 |
4 |
Глютаминова кислота (Glu) |
1,28 |
5 |
Пролин(Pro) |
0,67 |
6 |
Глицин (Gly) |
0,70 |
7 |
Аланин(Ala) |
0,88 |
8 |
Валин (Val) |
0,67 |
9 |
Метионин (Met) |
0,18 |
10 |
Изолейцин (Iie) |
0,49 |
11 |
Лейцин (Leu) |
1,05 |
12 |
Фенилаланин(Phe) |
0,62 |
13 |
Тирозин (Tyr) |
0,80 |
14 |
Гистидин (His) |
0,45 |
15 |
Лизин (Lys) |
0,63 |
16 |
Аргинин (Arg) |
0,66 |
Сумма аминокислот |
11,31% |
В результате исследований в листьях лилии белой установлено содержание шестнадцати аминокислот, из которых семь являются незаменимыми (треонин, валин, метионин, изолейцин, лейцин, фенилаланин, лизин). По мере убывания содержания в лилии белой листьях установленные аминокислоты: Glu>Аsp>Leu>Ala>Tyr>Gly>Pro= Val>Arg>Lys>Phe>Ser>Тhr>Iie>His>Met. Алифатические аминокислоты представлены восемью моноаминомонокарбоновыми кислотами (аланин, валин, глицин, изолейцин, лейцин), содержащими оксигруппу (серин, треонин) и серусодержащей (метионин). Моноаминодикарбоновые кислоты предсталены аспарагиновой и глутаминовой кислотами, а диаминодикарбоновые кислоты – аргинином и лизином. Из ароматических аминокислот в листьях лилии белой установлено содержание тирозина и фенилаланина, а из гетероциклических – пролина и гистадина. Таким образом, из идентифицированных аминокислот большинство относится к группе алифатических (двенадцать соединений). Преобладающими в исследуемом сырье являются глутаминовая кислота, аспарагиновая кислота, лейцин, аланин, тирозин (11.32 %, 9.64 %, 9.28 %, 7.78 %, 7.07 % от суммы аминокислот соответственно). Содержание незаменимых аминокислот в листьях лилии белой 36,96 % от суммы аминокислот, среди которых преобладает лейцин (10,32 %).
Выводы
В листьях лилии белой, заготовленных в фазу осеннего отрастания с прикорневой розетки от производящего растения Liliumcandidum (L.) семейства Liliaceae, выращиваемого в Ботаническом саду Пятигорского медико-фармацевтического института, идентифицировано шестнадцать аминокислот, семь из которых являются незаменимыми. В составе аминокислот доминируют: моноаминодикарбоновые – аспарагиновая и глутаминовая, моноаминомонокарбоновая – лейцин, ароматическая – тирозин. Около 37 % от суммы всех аминокислот составляют незаменимые.
Таким образом, проведёнными фитохимическими исследованиями листьев лилии белой впервые установлен качественный состав и количественное содержание аминокислот. Учитывая, что аминокислоты способствуют быстрому усвоению и потенцированию действия микроэлементов и других биологически активных соединений, содержащихся в растительном сырье, изучение Liliumcandidum (L.) семейства Liliaceae перспективно для использования в официальной медицине и создания фитопрепаратов.
Библиографическая ссылка
Вдовенко-Мартынова Н.Н., Кобыльченко Н.В., Блинова Т.И. ОПРЕДЕЛЕНИЕ СОДЕРЖАНИЯ АМИНОКИСЛОТ В ЛИСТЬЯХ ЛИЛИИ БЕЛОЙ (LILIUM CANDIDUM (L.)) // Современные проблемы науки и образования. – 2016. – № 2. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=24158 (дата обращения: 28.03.2024).