ИССЛЕДОВАНИЕ ОБЩЕЙ АНТИОКСИДАНТНОЙ АКТИВНОСТИ КАЛЛУСОВ ПАЖИТНИКА ГРЕЧЕСКОГО

Кевра Наталья Михайловна

студент 4 курса кафедра физиологии и биохимии растений БГУ, г. Минск.

E-mail: natalia.kevra@gmail.com

Логвина Анна Олеговна

научный руководитель, ассистент кафедры физиологии и биохимии растений БГУ, г. Минск

Влияние на организм человека различных неблагоприятных факторов окружающей среды приводит к накоплению в организме свободных радикалов — продуктов неполного восстановления кислорода, избыток которых ведет к перекисному окислению липидов и, как следствие, нарушению функции клеточных мембран. Результатом этого являются преждевременное старение организма, образование злокачественных опухолей, а также развитие атеросклероза, инфаркта, инсульта, ишемии, заболеваний нервной и иммунной систем. Исходя из этого, для предотвращения воздействия свободных радикалов необходимо использование антиоксидантов — ингибиторов процесса окисления важнейших веществ живой клетки [2, с. 118—119].

Пажитник греческий (Trigonella foenum graecum L.) — известное лекарственное растение, демонстрирующее широкий спектр терапевтических эффектов, среди которых противораковое, антидиабетическое, гепатопротекторное действие [10, с. 33—34; 3, с. 73;]. Многочисленными исследованиями показано, что экстракты, полученные из семян и надземной части пажитника, эффективно нейтрализуют свободные радикалы, обуславливая многие его фармакологические активности [9, с. 96—97; 6, с. 31—33; 8, с. 695—697]. Выраженность антиоксидантных свойств Trigonella foenum-graecum создает предпосылки применения данного растения в фармацевтической промышленности для получения антиоксидантных препаратов на его основе.

Альтернативным способом получения антиоксидантного комплекса Trigonella foenum-graecum в промышленных масштабах может служить культура клеток in vitro. Преимуществами данного метода является полная независимость культивирования от климатических условий, а также возможность контролировать все этапы производства [1, с. 118—119]. При этом известно, что направленность и интенсивность биосинтетических процессов, а как следствие и возможные проявляемые культурой клеток терапевтические эффекты, в значительной степени определяются условиями культивирования [4, с. 64—65].

В связи с этим целью данной работы было исследование влияния различных концентраций сахарозы на антиоксидантную активность каллусов листового и стеблевого происхождения пажитника греческого.

Объектами изучения служили каллусные культуры стеблевого и листового происхождения пажитника греческого озимой разновидности сорта PSZ.G.SZ. Для определения общей антиоксидантной активности каллусов был использован фосфомолибденовый метод, основанный на способности атомов и молекул отдавать электроны, восстанавливая молибден (VI) в молибден (V) [8, с. 338—339].

Из данных, представленных на рис. 1, видно, что листовой каллус пажитника греческого, выращиваемый в присутствии 2 % сахарозы, характеризовался наименьшей антиоксидантной активностью среди всех тестируемых вариантов. Общая антиоксидантная активность в данном случае составляла 0,10 мг/мл в эквиваленте галловой кислоты. Повышение концентрации сахарозы в среде до 3 % не приводило к существенному увеличению антиоксидантной активности в тканях. Культивирование каллуса на среде с добавлением 4 % углевода вызывало значительный рост антиоксидантной активности, в результате чего она составила 0,16 мг/мл в эквиваленте галловой кислоты. Дальнейшее повышение концентрации сахарозы в среде до 5 % оказывало негативное влияние на данный показатель, несмотря на то, что общая антиоксидантная активность в листовом каллусе оставалась высокой.

Рисунок 1. Влияние концентрации сахарозы в питательной среде на общую антиоксидантную активность листового каллуса пажитника греческого.

Для стеблевых каллусов пажитника греческого наблюдалось отсутствие закономерности между увеличением концентрации сахарозы, добавляемой в питательную среду при культивировании и увеличение общей антиоксидантной активности (рис. 2). Так культивирование каллусов на питательной среде с 3 % сахарозы приводило к значительному увеличению антиоксидантной активности по сравнению с данными, полученными при использовании 2 % концентрации углевода (с 0,10 до 0,35 мг/мл в эквиваленте галловой кислоты). Повышение концентрации сахарозы в среде до 4 % вызывало резкое снижение общей антиоксидантной активности (0,19 мг/мл в эквиваленте галловой кислоты). Однако, в отличие от листового каллуса, дальнейшее увеличение концентрации экзогенной сахарозы оказывало положительное влияние на антиоксидантную активность, что привело к увеличению данного показателя до 0,52 мг/мл в эквиваленте галловой кислоты.

Рисунок 2. Влияние концентрации сахарозы в питательной среде на общую антиоксидантную активность стеблевого каллуса пажитника греческого.

Таким образом, проведенные исследования позволили установить, что антиоксидантная активность каллусов пажитника греческого зависит от концентрации сахарозы в среде. Максимальная восстановительная способность экстрактов наблюдается при культивировании листового каллуса в присутствии 4 % сахарозы, а стеблевого каллуса — 5 % данного углевода. Наиболее высокая общая антиоксидантная активность стеблевого каллуса более чем в 3 раза превышает активность листовой культуры, что связано со штаммовой специфичностью исследуемых каллусов.

Список литературы:

1.Бутенко Р.Г. Биология клеток высших растений in vitro и биотехнологии на их основе: Учеб. пособие. М.: ФБК-Пресс, 1999. — 160 с.

2.Зюзина А.В. Разработка и оценка потребительских свойств соков с повышенным антиоксидантным действием: Автореф. дис. канд. техн. наук. Орел, 2012. — 26 с.

3.Chauhan G., Sharma M., Kharkwal H., Varma A. Pharmacognostic, preliminary phytochemical studies and anticancerous potential of trigonella foenum-graecum // Pharma science monitor. — 2011. — Vol. 2. № 2. — P. 72—81.

4.Chawla H.S. Introduction to plant biotechnology (2nd ed.) / Enfield: Science Publishers. — 2002. — 538 p.

5.Jastrzebski Z., Medina O.J., Moreno L.M., Gorinstein S. In vitro studies of polyphenol compounds, total antioxidant capacity and other dietary indices in a mixture of plants (Prolipid) // International Journal of Food Sciences and Nutrition. — 2007. Vol. 58. № 7. — P. 531—541.

6.Kaviarasan S., Naik G.H., Gangabhagirathi R., Anuradha C.V., Priyadarsini K.I. In vitro studies on antiradical and antioxidant activities of fenugreek (Trigonella foenum-graecum) seeds // Food Chemistry. — 2007. Vol. 103. — P. 31—37.

7.Premanath R., Sudisha J., Lakshmi D.N., Aradhya S.M. Antibacterial and anti-oxidant activities of fenugreek (Trigonella foenum graecum L.) Leaves // Research Journal of Medicinal Plant. — 2011. Vol. 5. № 6. — P. 695—705.

8.Prieto P., Pineda M., Aguilar M. Spectrophotometric quantitation of antioxidant capacity through the formation of a Phosphomolybdenum Complex: Specific application to the determination of vitamin E // Anal. Biochem. — 1999. Vol. 269. — P. 337—341.

9.Subhashini N., Thangathirupathi A., Lavanya N. Antioxidant activity of trigonella foenum-graecum using various in vitro and ex vivo models // International Journal of Pharmacy and Pharmaceutical Sciences. — 2011. Vol. 3. № 2. — P. 96—102. 

10.Yadav R., Kaushik R. A study of phytochemical constituents and pharmacological actions of Trigonella foenum-graecum: a review // International Journal Of Pharmacy & Technology. — 2011. Vol. 3. № 2. — P. 1022—1028.