Биологические науки / 2. Структурная ботаника и биохимия растений

Толкачева Н.В.¹, Ежов В.Н.¹, Бондарчук О.П.², Комаровская-Порохнявец Е.З.², Новиков В.П.²

1 - Никитский ботанический сад – Национальный научный центр НААНУ, отдел физиолого-биохимических исследований и биотехнологии, 98648, Украина, АР Крым, г. Ялта, пгт. Никита. E-mail: tolkacheva_n@mail.ru

2 - Национальный университет “Львовская политехника”, кафедра технологии биологически активных соединений, фармации и биотехнологии, 79013, Украина, г. Львов, ул. С. Бандеры, 12. E-mail: vnovikov@polynet.lviv.ua

Стероидные гликозиды соцветий Allium cyrillii (Alliaceae) и их биологическая активность

Стероидные гликозиды являются обширным классом природных соединений из группы сапонинов, которые в последнее время привлекают все больше внимания исследователей, благодаря широкому спектру биологической активности и экологической безопасности (Кинтя и др., 1987).

Известно, что экстракты разных растений, принадлежащих к семействам Amaryllidaceae, Dioscoreaceae, Alliaceae, Scrophulariaceae, Solanaceae, которые содержат стероидные гликозиды, используются в традиционной медицине как противоопухолевые, фунгицидные, контрацептивные, антивирусные и цитотоксические средства (Васильева, Пасешниченко, 1995, Yang et al., 2006, Берсукер и др., 1983, Mskhiladze et al., 2008, Oleszek, Marston, 2000). Известно также, что данные соединения снижают уровень холестерина в крови и обладают антиоксидантным действием (Sauvaire et al., 1996, Кинтя и др., 1982). Кроме того, стимуляция роста и фитоиммунитета растений стероидными гликозидами позволяет рассматривать эти вещества как природные адаптогены (Васильева и др., 2009).

Перспективными в плане поиска сапониноносних видов являются растения рода Allium, произрастающие в Крыму, тем более что в литературе данные о стероидных гликозидах большинства крымских луков отсутствуют. Именно поэтому изучение химической структуры и биологической активности стероидных гликозидов представителей семейства Alliaceae является актуальным.

В результате исследования стероидных гликозидов соцветий лука Кирилла (увеличенного) Allium cyrillii Ten. выделена сумма сапонинов и основной спиростаноловый гликозид – 3-О-β-D-ксилопиранозил-(1→3)-[О-β-D-глюкопиранозил-(1→2)]-О-β-D-глюкопиранозил-(1→4)-О-β-D-галактопиранозид-(25R)-5α-спиростан-2α,3β,6β-триол.

С целью первичной оценки антимикробной активности проведено тестирование этих веществ методом диффузии в агар при их концентрациях: 0.1; 0.5; 1.0 и 2.5%. Анализ полученных результатов свидетельствует о том, что в исследуемых пределах концентрацияй веществ зон угнетения роста микроорганизмов не наблюдалось. Метод серийных разбавлений веществ позволяет установить количественные показатели минимальной ингибирующей концентрации и минимальной биоцидной концентрации относительно тестовых культур бактерий и грибов. В результате экспериментов установлено, что тестовые культуры бактерий Escherichia coli, Staphylococcus aureus, Mycobacterium luteum оказались нечувствительными как к действию суммы стероидных гликозидов, так и к индивидуальному сапонину в диапазоне концентраций 0.9–2000 мкг/см³.

Предварительная оценка фунгицидной активности образцов показала, что они обладают фунгистатическими свойствами относительно дрожжевой культуры Candida tenuis, а тестовая культура плесневого гриба Aspergillus niger оказалась резистентной к действию исследуемых соединений в изученных концентрациях, о чем свидетельствует активный рост этого гриба в присутствии гликозидов на уровне контрольного образца.

В ходе изучения фунгицидных свойств гликозидов установлено, что гликозид в концентрации 2000 мкг/см³ обладает фунгистатическими свойствами относительно тестовой культуры плесневого гриба A. niger. Кроме того, выявлено, что оба изучаемых соединения обладают высокой фунгицидной активностью по отношению к C. tenuis. Так, для гликозида МФсК составляет 1.9, МФцК – 3.9 мкг/см³. Сумма стероидных гликозидов также проявляет достаточно сильные фунгицидные свойства: МФсК 31.2, МФцК – 62.5 мкг/см³.

Результаты исследований потенциальной рострегулирующей активности веществ на тест-растениях в условиях лабораторных испытаний характеризуют сумму стероидных гликозидов как препарат с хорошо выраженными ростстимулирующими эффектами даже в минимальной концентрации 1 мг/дм³. Так, в концентрации 1 и 10 мг/дм³ исследуемый образец стимулирует рост корня и стебля овса на 38–41% и 21–31%, соответственно. В концентрации 100 мг/дм³ наблюдается существенный ингибирующий эффект роста корня овса, всхожесть данного тест-растения ухудшается на 30%. Кроме того, сумма стероидных сапонинов в концентрации 100 мг/дм³ достаточно сильно ингибирует рост корня и стебля кресс-салата (на 64 и 36%, соответственно).

Таким образом, установлено, что основной сапонин и сумма гликозидов соцветий A. cyrillii не обладают бактерицидными свойствами, но проявляют высокую фунгицидную и рострегулирующую активность.