Новости

31 января, 2022 12:44

Цветок из Киргизии может стать основой для самых разных препаратов

Российские ученые совместно с китайским коллегой исследовали биологически активные вещества весенника длинноножкового, малоизученного растения из Центральной Азии. В его листьях обнаружены кумарины и фурохромоны — соединения, обладающие антиоксидантным, противоопухолевым и другими полезными действиями, которые в будущем могут стать основой разнонаправленных препаратов. Статья опубликована в журнале International Journal of Molecular Sciences. Исследования поддержаны грантом Российского научного фонда (РНФ).
Весенник длинноножковый (лат. Eranthis longistipitata). Источник: Андрей Эрст
Фотография исследовательского коллектива. Источник: Андрей Эрст
3 / 4
Весенник длинноножковый (лат. Eranthis longistipitata). Источник: Андрей Эрст
Фотография исследовательского коллектива. Источник: Андрей Эрст

Большинство известных лекарств разработано на основе активных веществ, содержащихся в растениях. Например, аспирин получил свое название от латинского названия таволги (Spiraea ulmaria), из которой была выделена салициловая кислота. Многие столетия до изобретения этого лекарства таволгу, как и кору ивы, тоже богатую салициловой кислотой, применяли в качестве обезболивающего и жаропонижающего средства. Однако, если вы выпьете отвар коры ивы, у вас может возникнуть побочный эффект, например боль в животе. Это происходит потому, что одно растение способно содержать сотни активных веществ, не все из которых одинаково полезны для организма, но все они попадут в отвар. Развившаяся фармакология позволила выделять из растений только те вещества, которые нужны для лечения. Поэтому современные биологи и химики изучают метаболомный профиль растений — молекулярный состав действующих веществ, которые можно извлечь в воду, спирт или другие растворители, — а затем исследуют свойства каждого соединения.

Ученые из Томского государственного университета (Томск), Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН (Новосибирск), Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск), Ботанического института имени В. Л. Комарова РАН (Санкт-Петербург), Института физиологии растений имени К. А. Тимирязева РАН (Москва) и Института ботаники Китайской академии наук (Пекин) впервые исследовали состав активных веществ, выделенных из листьев весенника длинноножкового (лат. Eranthis longistipitata), собранного в Киргизии. Этот представитель семейства Лютиковых произрастает на ограниченной территории в Центральной Азии, и, как и другие растения рода Eranthis, до сих пор был мало исследован. Биологи использовали метод жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией высокого разрешения, благодаря высокой точности и аналитической чувствительности которого легко идентифицировать известные и неизвестные соединения. Плюс этого метода также в том, что он не требует большого количества растительного материала, что особенно актуально для мало распространенных растений рода Eranthis.

Из листьев весенника длинноножкового ученые выделили более 160 соединений, 72 из которых отнесли к определенным классам, а 58 определили точно. Среди выделенных биологически активных веществ исследователи обнаружили 19 различных флавоноидов. Соединения этого класса считаются важными для профилактики сердечно-сосудистых заболеваний и даже лежат в основе препаратов против венозной недостаточности. Кроме того, в листьях растения идентифицированы жирные и органические кислоты, аминокислоты, сахара и другие соединения. Однако наибольший интерес вызывают кумарины и хромоны — два класса молекул с важными биологическими свойствами, некоторые из которых были обнаружены в Eranthis longistipitata (и вообще у растений этого рода) впервые.

«В отличие от остальных групп соединений, которые часто встречаются в растительном мире и достаточно изучены, хромоны и кумарины имеют ограниченное распространение и небезынтересны для фармакологии. Например, кумарины, обнаруженные у весенника длинноножкового, проявляют антиоксидантную, противоопухолевую, антиапоптотическую активность. Производные хромона оказывают противовоспалительное, противовирусное, противоопухолевое и спазмолитическое действие и используются как антиоксиданты. Кроме того, благодаря их фотохимическим свойствам, они могут применяться как флуоресцентные метки в биохимических экспериментах и клинической медицине», — рассказал руководитель проекта по гранту РНФ Андрей Эрст, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Томского государственного университета.

Исследование видов растений с содержанием хромонов и кумаринов даст возможность получить новые источники полезных фармакологически активных веществ. Результаты биологов могут внести вклад и в изучение таксономии семейства Лютиковых, поскольку по фитохимическим особенностям Eranthis близок к роду Actae (Воронец), у представителей которого в процессе жизнедеятельности тоже синтезируются хромоны.
Также ученые выяснили, что метаболомные профили весенника из разных природных популяций не отличаются друг от друга, или другими словами, химический состав растений не различался в зависимости от места, где они были собраны. В заключение ученые предложили отлаженную методику идентификации веществ в листьях E. longistipitata, которая поможет исследователям в проведении дальнейших фитохимических и хемотаксономических исследований видов рода Eranthis.
18 мая, 2022
Новые графитоподобные катализаторы помогут с рекордной эффективностью получать топливо для солнечной водородной энергетики
Новосибирские ученые предложили метод синтеза высокоактивного фотокатализатора для получения водород...
16 мая, 2022
Ученые синтезировали стабильные светящиеся нанометки, перспективные для диагностики рака
Санкт-Петербургские физики вместе с коллегами из Городского университета Гонконга предложили способ ...