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).
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.