БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ФЛАВОНОИДОВ ГРЕЧИХИ ПОСЕВНОЙ

DOI: https://doi.org/10.29296/25877313-2022-06-04
Номер журнала: 
6
Год издания: 
2022

И.А. Гнеушева
к.т.н., доцент кафедры биотехнологии,
Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина (г. Орёл, Россия)
E-mail: obc1-2010@mail.ru
И.Ю. Солохина
к.б.н., доцент кафедры биотехнологии,
Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина (г. Орёл, Россия)
E-mail: solohinairina@yandex.ru
А.В. Лушников
гл. специалист, ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии»,
Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина (г. Орёл, Россия)
E-mail: alex_de-vil@mail.ru

Флавоноиды гречихи представлены широким спектром биологически активных веществ полифенольной природы. Наибольшей биологической активностью обладают рутин и антоцианы гречихи. Цель исследования – оценка биологических эффектов полифенольного комплекса гречихи посевной. Материал и методы. В качестве объектов исследования использовали рутин, антоцианы, препарат полифенольной природы, выделенные из цветков и вегетативной массы гречихи. Чувствительность к антибиотическим препаратам и минимальную ингибирующую концентрацию опреде-ляли диско-диффузионным методом и методом серийных разведений. Осмотическую резистентность E. coli оценивали денситометрически с варь-ированием концентрации NaCl. Адгезивную активность определяли по количеству бактериальных клеток, прикрепившихся к эритроцитам. Актив-ность β-галактозидазы устанавливали по изменению оптической плотности при длине волны 405 нм. Протеазную активность анализировали, ин-кубируя биоматериал с трихлоруксусной кислотой с последующим расчетом активности по калибровочной кривой с тирозином. Активность фер-мента супероксиддисмутазы определяли методом спектрофотометрии при длине волны 550 нм, а активность каталазы – при длине волны 240 нм. Содержание углеводов выявляли по реакции с фенолом в присутствии серной кислоты при длине волны 440 нм. Количественное содержание редуцирующих веществ определяли по Вешнякову, общее содержание белка в биомассе – по Бредфорду. Содержание пептона количественно устанавливали по реакции с биуретовым реактивом. Анализ белков выполняли при помощи электрофореза в полиакриламидном геле в денатури-рующих условиях. Результаты. Проведено исследование антибиотической активности флавоноидов гречихи и препаратов на их основе, установлены минималь-ные концентрации рутина и антоцианов из цветков гречихи – 6,13 и 2,62 мкг/мл соответственно, которые подавляют рост бактерий E. coli АТСС 25922. При совместном инкубировании β-лактамных антибиотиков с флавоноидами гречихи посевной выявлено, что активные компоненты, рутин из цветков и антоцианы из вегетативной массы гречихи, снижают минимальную ингибирующую концентрацию амоксициллина в среднем на 34–36%, меропенема – на 20–22%, цефазолина – на 16–18%. По результатам исследования влияния флавоноидов гречихи на осмотическую рези-стентность и адгезивность E. coli показано, что рутин из цветков гречихи вызвал эффективное снижение данных показателей. Показатели ак-тивности утилизации E. coli пептона, а также удельная активность протеаз снижались под действием рутина и антоцианов. Фенольные соедине-ния, рутин и антоцианы, способствуют снижению показателей утилизации углеводных компонентов и удельной активности β-галактозидазы при совместном инкубировании с изолятом E. coli. Антоцианы из вегетативной массы гречихи обладают антиоксидантной активностью, вызывая зна-чительное повышение показателей активности супероксиддисмутазы и каталазы. Выводы. При исследовании биологических свойств флавоноидов гречихи установлена специфичность действия их компонентного состава. Выявлены наиболее активные соединения полифенольного комплекса гречихи посевной – рутин из цветков и антоцианы из вегетативной мас-сы, обладающие бактериостатической активностью в отношении E. coli вследствие прооксидантного действия и нарушения целостности клеточ-ной стенки бактерии. Кроме того, рутин и антоцианы проявляют слабый бактериостатический эффект в отношении фитопатогенных возбудите-лей. Антоцианы гречихи, индуцируя окислительный стресс, вызывают впоследствии нарушение целостности ДНК E. coli. Соединения фенольного комплекса гречихи посевной, обладающие выраженной биологической активностью, могут быть рекомендованы в качестве компонентов для создания антисептических растворов наружного применения.

Ключевые слова: 
гречиха посевная
флавоноиды
рутин
антоцианы
E. coli
адгезивность
электрофорез
β-галактозидаза
протеазная активность
супероксиддис-мутаза
каталаза.
Для цитирования: 
Гнеушева И.А., Солохина И.Ю., Лушников А.В. БИОЛОГИЧЕСКИЕ ЭФФЕКТЫ ФЛАВОНОИДОВ ГРЕЧИХИ ПОСЕВНОЙ . Вопросы биологической, медицинской и фармацевтической химии, 2022; (6): 28-39https://doi.org/10.29296/25877313-2022-06-04

Список литературы: 
  1. Солёнова Е.А., Николаевна Величковска Л.Н. Флавоноиды. Перспективы применения в антимикробной терапии. Acta medica Eurasica. 2017; 3: 5057.
  2. Запрометов М.Н. Фенольные соединения: распространение, метаболизм и функции в растениях. М.: 1993; 119 с.
  3. Тараховский Ю.С., Ким Ю.А., Абдрасилов Б.С., Муфазаров Е.Н. Флавоноиды: биохимия, биофизика, медицины. Пущино: Synchrobook, 2013; 310 с.
  4. Kinoshita T., Lepp Z., Kawai Y., et al. An intergrated database of flavonoids. Biofactors. 2006; 26(3): 179188.
  5. Тутельян В.А., Батурин А.К., Мартинчик Э.А. Флавоноиды: содержание в пищевых продуктах, уровень потребления, био-доступность. Вопросы питания. 2004; 73(6): 4348.
  6. Кравченко Л.В., Морозов С.В., Авреньева Л.И. Оценка антиок-сидантной и антитоксической эффективности природного фла-воноида дигидрокверцетина. Токсикологический вестник. 2005; 1: 1415.
  7. Шульпекова Ю.О. Флавоноиды расторопши пятнистой в лече-нии заболеваний печени. Русский медицинский журнал. 2004; 12(5): 248250.
  8. Азарова О.В., Галактионова Л.П. Флавоноиды: механизм про-тивовоспалительного действия. Химия растительного сырья. 2012; 4: 6178.
  9. Евстропов А.Н., Бурова А.Г., Орловская И.А. и др. Противоэн-теровирусная и иммуностимулирующая активность полифе-нольного комплекса, экстрагированного из пятилистника ку-старникового (Penthaphylloides fruticosa L.). Вопросы вирусо-логии. 2004; 49(6): 3033.
  10. Perez-Vizcaino F., Duarte J., Andriantsitohaina R. Endothe-lial function and cardiovascular disease: Effect of quercetin and wine polyphenols. Free Radic Res. 2006; 40(10): 10541065.
  11. Aqil F., Ahmad I., Owais M. Evalition of anti-methicillin-resistant Staphylococcus aureus (MRSA) activity and syner-gy of some bioactive plant extracts. Biotechnjl. J. 2006; 1(10): 10931102.
  12. Дейнека В.И., Хлебников В.А., Чулков А.Н., Дейнека Л.А., Пе-ристый В.А., Сорокопудов В.Н. Антоцианы и алкалоиды: осо-бенности сорбции природными глинистыми минералами. Хи-мия растительного сырья. 2007; 2: 6366.
  13. Дейнека В.И., Макаревич С.Л., Дейнека Л.А. и др. Антоцианы плодов некоторых видов боярышника (Crataegus L. Rosaceae). Химия растительного сырья. 2014; 1: 119124.
  14. Писарев Д.И., Новиков О.О., Селютин О.А., Писарева Н.А. Биологическая активность полифенолов растительного проис-хождения перспектива использования антоцианов в медицин-ской практике. Научные ведомости. Серия Медицина. Фарма-ция. 2012; 10(129): 1722.
  15. Гнеушева И.А., Солохина И.Ю. Оценка антифунгальных и ро-стостимулирующих свойств биопрепаратов на основе природ-ных компонентов. Вестник ИрГСХА. 2020; 99: 3139.
  16. Определение чувствительности микроорганизмов к антибакте-риальным препаратам: Методические указания. МУК 4.2.1890-04. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава Рос-сии, 2004; 91 с.
  17. Брилис В.И., Брилене Т.А., Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Методи-ка изучения адгезивного процесса микроорганизмов. Лабора-торное дело. 1986; 4: 210212.
  18. Craven G.R., Steers E. (Jr.), Anfinsen C.B. Purification, com-position and molecular weight of the ß-galactosidase E. coli K – 12. J. Biol. Chem. 1965; 240(6): 24682477.
  19. Anson M.L. The estimation of pepsin, trypsin, papain, and cathepsin with hemoglobin. J. Gen Physiol. 1938; 22(1): 7989.
  20. McCord J.M. Superoxide dismutase. The J. of Biol. Chem. 1969; 244(22): 60496055.
  21. Beers R.F. (Jr.), Sizer I.W. A spectrophotometric method for measuring the breakdown of hydrogen peroxide by catalase. J. Biol. Chem. 1952; 195(1): 133140.
  22. Dubois M., Gilles K., Hamilton J., Rebers P.A., Smith F. Colorimetric method for determination of sugars and related substances. Anal. Chem. 1956; 28(2): 350356.
  23. Вешняков В.А., Хабаров Ю.Г., Камакина Н.Д. Сравнение ме-тодов определения редуцирующих веществ: метод Бертрана, эбулиостатический и фотометрический методы. Хи-мия расти-тельного сырья. 2008; 4: 4750.
  24. Bradford M.M. A Rapid and Sensitive Method for the Quantitation of Microgram Quantities of Protein Utilizing the Principle of Protein-Dye Binding. Anal. Biochem. 1976; 72: 248254.
  25. Методы контроля бактериологических питательных сред: Ме-тодические указания. МУК 4.2.2316-08. М.: Федеральный центр гигиены и эпидемиологии Роспотребнадзора. 2008; 67 с.
  26. Laemmli U.K. Cleavage of Structural Proteins during the Assembly of the Head of Bacteriophage T4. Nature. 1970; 227: 680685.
  27. Гнеушева И.А. Павловская Н.Е., Лушников А.В. Антибактери-альные эффекты БАВ различного происхождения и их соче-танного действия с некоторыми β-лактамными антибиотиками. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2019; 1: 5259. doi: 10.26155/vet.zoo.bio.20l90l008.