Биологические эффекты флавоноидов гречихи посевной


Цитировать

Полный текст

Открытый доступ Открытый доступ
Доступ закрыт Доступ предоставлен
Доступ закрыт Только для подписчиков

Аннотация

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 определяли диско-диффузионным методом и методом серийных разведений. Осмотическую резистентность E. coli оценивали денситометрически с варьированием концентрации NaCl. Адгезивную активность определяли по количеству бактериальных клеток, прикрепившихся к эритроцитам. Активность β-галактозидазы устанавливали по изменению оптической плотности при длине волны 405 нм. Протеазную активность анализировали, инкубируя биоматериал с трихлоруксусной кислотой с последующим расчетом активности по калибровочной кривой с тирозином. Активность фермента супероксид-дисмутазы 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 денатурирующих условиях. Результаты. Проведено исследование антибиотической активности флавоноидов гречихи и препаратов на их основе, установлены минимальные 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 резистентность и адгезивность E. coli показано, что рутин из цветков гречихи вызвал эффективное снижение данных показателей. Показатели активности утилизации E. coli пептона, а также удельная активность протеаз снижались под действием рутина и антоцианов. Фенольные соединения, 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 значительное 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 массы, обладающие бактериостатической активностью в отношении E. coli вследствие прооксидантного действия и нарушения целостности клеточной стенки бактерии. Кроме того, рутин и антоцианы проявляют слабый бактерио-статический эффект в отношении фитопатогенных возбудителей. 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.

Об авторах

И. А. Гнеушева

Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина

Email: obc1-2010@mail.ru

к.т.н., доцент кафедры биотехнологии

Россия, г. Орёл, Россия

И. Ю. Солохина

Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина

Email: solohinairina@yandex.ru

к.б.н., доцент кафедры биотехнологии

Россия

А. В. Лушников

Орловский государственный аграрный университет имени Н.В. Парахина

Автор, ответственный за переписку.
Email: alex_de-vil@mail.ru

гл. специалист, ЦКП «Орловский региональный центр сельскохозяйственной биотехнологии»

Россия, г. Орёл, Россия

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 ЭА. Флавоноиды: содержание в пищевых продуктах, уровень потребления, биодоступность. Вопросы питания. 2004; 73(6): 43-48.
  6. Кравченко Л.В., Морозов С.В., Авреньева Л.И. Оценка антиоксидантной и антитоксической эффективности природного флавоноида дигидрокверцетина. Токсикологический вестник. 2005; 1: 14-15.
  7. Шульпекова Ю.О. Флавоноиды расторопши пятнистой в лечении заболеваний печени. Русский медицинский журнал. 2004; 12(5): 248-250.
  8. Азарова О.В., Галактионова Л.П. Флавоноиды: механизм противовоспалительного действия. Химия растительного сырья. 2012; 4: 61-78.
  9. Евстропов А.Н., Бурова А.Г., Орловская И.А. и др. Противоэнтеровирусная и иммуностимулирующая активность полифенольного комплекса, экстрагированного из пятилистника кустарникового (Penthaphylloides fruticosa L.). Вопросы вирусологии. 2004; 49(6): 30-33.
  10. Perez-Vizcaino F., Duarte J., Andriantsitohaina R. Endothelial 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 synergy 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., Перистый В.А., Сорокопудов В.Н. Антоцианы и алкалоиды: особенности сорбции природными глинистыми минералами. Химия 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 происхождения перспектива использования антоцианов в медицинской практике. Научные ведомости. Серия Медицина. Фармация. 2012; 10(129): 17-22.
  15. Гнеушева И.А., Солохина И.Ю. Оценка антифунгальных и ростостимулирующих свойств биопрепаратов на основе природных компонентов. Вестник ИрГСХА. 2020; 99: 31-39.
  16. Определение чувствительности микроорганизмов к антибактериальным препаратам: Методические указания. МУК 4.2.1890-04. М.: Федеральный центр госсанэпиднадзора Минздрава России, 2004; 91 с.
  17. Брилис В.И., Брилене Т.А., Ленцнер Х.П., Ленцнер А.А. Методика изучения адгезивного процесса микроорганизмов. Лабораторное дело. 1986; 4: 210-212.
  18. Craven G.R., Steers E. (Jr.), Anfinsen C.B. Purification, composition and molecular weight of the B-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 методов определения редуцирующих веществ: метод Бертрана, эбулиостатический и фотометрический методы. Химия растительного 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: Методические 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. Антибактериальные эффекты БАВ различного происхождения и их сочетанного действия с некоторыми Р-лактамными антибиотиками. Ветеринария, зоотехния и биотехнология. 2019; 1: 52-59. doi: 10.26155/vet.zoo.bio.20l90l008.

Дополнительные файлы

Доп. файлы
Действие
1. JATS XML
Скачать
2. Рис. 1. Результаты МИК β-лактамных антибиотиков при совместном инкубировании антибиотиков с флавоноидами гречихи и препаратами на их основе: К – контроль (без флавоноидов), а – с Рц, б – с Ац, в – с ППц, г – с Рвм, д – с Авм, е – с ППвм, ж – с Рц-Рвм, з – с Ац+Авм, и – с ППц+ППвм, к – контроль (флавитал) (х±I95, n=5)

Скачать (78KB)
Метаданные
3. Рис. 2. Прирост биомассы (а) и показатель плазмолиза (б) E. coli при совместном инкубировании с препаратами: К – контроль, а – Рц, б – Ац, в – ППц, г – Рвм, д – Авм, е – ППвм, ж – Рц-Рвм, з – Ац+Авм, и – ППц+ППвм, к – контроль (флавитал) (х±I95, n=5)

Скачать (57KB)
Метаданные
4. Рис. 3. Адгезивность E. coli; К – контроль, а – Рц, б – Ац, в – ППц, г – Рвм, д – Авм, е – ППвм, ж – Рц-Рвм, з – Ац+Авм, и – ППц+ППвм, к – контроль (флавитал) (х±I95, n=5)

Скачать (101KB)
Метаданные
5. Рис. 4. Показатели активности утилизации E. coli пептона: 1 – баланс белка биомасса/среда; 2 – удельная активность протеаз; К – контроль, а – Рц, б – Ац, в – ППц, г – Рвм, д – Авм, е – ППвм, ж – Рц-Рвм, з – Ац+Авм, и – ППц+ППвм, к – контроль (флавитал) (х±I95, n=5)

Скачать (80KB)
Метаданные
6. Рис. 5. Электрофореграмма белков, окраска Кумаси: К – контроль, 1 – Рц, 2 – Ац, 3 – ППц, 4 – Рвм, 5 – Авм, 6– ППвм, 7 – Рц-Рвм, 8 – Ац+Авм, 9 – ППц+ППвм, 10 – контроль (флавитал)

Скачать (111KB)
Метаданные
7. Рис. 6. Показатели активности утилизации E. coli углеводного компонента среды: К – контроль (аскорутин), а – Рц, б – Ац, в – ППц, г – Рвм, д – Авм, е – ППвм, ж – Рц-Рвм, з – Ац+Авм, и – ППц+ППвм, к – контроль (флавитал) (х±I95, n=5)

Скачать (74KB)
Метаданные
8. Рис. 7. Показатели активности ферментов антиоксидантной защиты E. coli: К – контроль, а – Рц, б – Ац, в – ППц, г – Рвм, д – Авм, е – ППвм, ж – Рц-Рвм, з – Ац+Авм, и – ППц+ППвм, к – контроль (флавитал) (х±I95, n=5)

Скачать (38KB)
Метаданные
9. Рис. 8. Электрофореграмма ДНК E. coli: К – контроль, 1 – Рц, 2 – Ац, 3 – ППц, 4 – Рвм, 5 – Авм, 6 – ППвм, 7 – Рц-Рвм, 8 – Ац+Авм, 9 – ППц+ППвм, 10 – контроль (флавитал)

Скачать (59KB)
Метаданные

Согласие на обработку персональных данных с помощью сервиса «Яндекс.Метрика»

1. Я (далее – «Пользователь» или «Субъект персональных данных»), осуществляя использование сайта https://journals.rcsi.science/ (далее – «Сайт»), подтверждая свою полную дееспособность даю согласие на обработку персональных данных с использованием средств автоматизации Оператору - федеральному государственному бюджетному учреждению «Российский центр научной информации» (РЦНИ), далее – «Оператор», расположенному по адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А, со следующими условиями.

2. Категории обрабатываемых данных: файлы «cookies» (куки-файлы). Файлы «cookie» – это небольшой текстовый файл, который веб-сервер может хранить в браузере Пользователя. Данные файлы веб-сервер загружает на устройство Пользователя при посещении им Сайта. При каждом следующем посещении Пользователем Сайта «cookie» файлы отправляются на Сайт Оператора. Данные файлы позволяют Сайту распознавать устройство Пользователя. Содержимое такого файла может как относиться, так и не относиться к персональным данным, в зависимости от того, содержит ли такой файл персональные данные или содержит обезличенные технические данные.

3. Цель обработки персональных данных: анализ пользовательской активности с помощью сервиса «Яндекс.Метрика».

4. Категории субъектов персональных данных: все Пользователи Сайта, которые дали согласие на обработку файлов «cookie».

5. Способы обработки: сбор, запись, систематизация, накопление, хранение, уточнение (обновление, изменение), извлечение, использование, передача (доступ, предоставление), блокирование, удаление, уничтожение персональных данных.

6. Срок обработки и хранения: до получения от Субъекта персональных данных требования о прекращении обработки/отзыва согласия.

7. Способ отзыва: заявление об отзыве в письменном виде путём его направления на адрес электронной почты Оператора: info@rcsi.science или путем письменного обращения по юридическому адресу: 119991, г. Москва, Ленинский просп., д.32А

8. Субъект персональных данных вправе запретить своему оборудованию прием этих данных или ограничить прием этих данных. При отказе от получения таких данных или при ограничении приема данных некоторые функции Сайта могут работать некорректно. Субъект персональных данных обязуется сам настроить свое оборудование таким способом, чтобы оно обеспечивало адекватный его желаниям режим работы и уровень защиты данных файлов «cookie», Оператор не предоставляет технологических и правовых консультаций на темы подобного характера.

9. Порядок уничтожения персональных данных при достижении цели их обработки или при наступлении иных законных оснований определяется Оператором в соответствии с законодательством Российской Федерации.

10. Я согласен/согласна квалифицировать в качестве своей простой электронной подписи под настоящим Согласием и под Политикой обработки персональных данных выполнение мною следующего действия на сайте: https://journals.rcsi.science/ нажатие мною на интерфейсе с текстом: «Сайт использует сервис «Яндекс.Метрика» (который использует файлы «cookie») на элемент с текстом «Принять и продолжить».