БАРХАТ АМУРСКИЙ КАК ПОТЕНЦИАЛЬНОЕ СЫРЬЕ ДЛЯ ПРОИЗВОДСТВА БАЛЬЗАМОВ С ГИПОГЛИКЕМИЧЕСКИМ ДЕЙСТВИЕМ

Бархат амурский (Phellodendron amurense Rupr) является одной из самых не только хозяйственно ценных пород, но и важным лекарственным растением, принадлежащим своеобразному генофонду растениеводства Дальнего Востока России. Бархат амурский относится летним основным медоносам и имеет большой потенциал для использования в медицине, фармацевтике, пищевой индустрии, звероводстве, птицеводстве и других отраслях народного хозяйства [3, с. 55; 18, с. 158].

Бархат амурский или феллодендрон амурский или амурское пробковое дерево (Phellodendron amurense Rupr, семейство рутовые – Rutaceae) – двудомное дерево, иногда достигающие 30 м в высоту и от 60 до 80 см в поперечнике ствола. Кора у молодых деревьев пепельно-серая, с мелкими продольными трещинами. Наружная часть коры состоит из слоя пробки, толщина которого у крупных деревьев может превышать 5 см. Толщина луба 0,6 см. Он имеет ярко-желтый цвет и специфический запах, присущий также растертым листьям и плодам. Плоды – черные блестящие костянки шаровидной или грушевидной формы, от 7 до 8 мм в поперечнике, горькие [6, с. 19].

Плоды бархата амурского являются достаточно ценным фармацевтическим сырьем, так как могут быть использованы при лечении сахарного диабета второго типа, являющимся одним из наиболее распространенных эндокринных заболеваний. Сахарный диабет второго типа характеризуется высокой частотой, тяжестью и прогрессированием сосудистых осложнений, приводящих к ранней инвалидизации, высокой летальности и значительным экономическим затратам на оказание медицинской и социальной помощи больным [9, с. 4; 23, с. 103].

По данным Международной диабетической федерации (2015 г.), в настоящие время в мире насчитывается 415 миллионов больных сахарным диабетом, при этом имеется тенденция к росту заболеваемости: с 1980 года число больных сахарным диабетом второго типа возросло в два раза. Прогнозируется, что к 2040 г. общая численность больных сахарным диабетом увеличиться на 54,7 % и составит 642 миллиона человек, при этом более 90 % будут иметь сахарный диабет второго типа (IDF Diabetes Atlas). В Российской Федерации на 01 января 2015 года было зарегистрировано 4,04 миллиона больных сахарным диабетом. По результатам контрольно-эпидемиологических исследований, проведенных ФГБУ «Эндокринологический научный центр» Минздрава России с 2002 по 2010 г., истинная численность больных сахарным диабетом в пределах от 3 до 4 раз превышает официально зарегистрированную и составляет от 9 до 10 миллионов человек (около 7 % населения) [4, с.5].

При сахарном диабете второго типа не происходит утилизации глюкозы тканями и её уровень в крови повышается. Так же, как следствие, происходит нарушение жирового обмена и развитие системного атеросклероза.

Факторами риска развития сахарного диабета второго типа являются избыточная масса тела и ожирение, низкая физическая активность, высококалорийное питание, пожилой возраст, нарушение внутриутробного развития, наследственная предрасположенность [5, с. 146, 334, 493, 577, 653].

Принципиальные факты все более широкого использования большого количества легкоусвояемых углеводов и жиров в системе «быстрого питания» и существенное ограничение физической активности, особенно в последние десятилетия являются основными факторами внешней среды, приводящими к развитию сахарного диабета второго типа [21, с. 260, 262].

Так как при лечении сахарного диабета не редко используются диеты с низким содержанием углеводов, что влечет за собой резкого ограничение в рационе таких важных составляющих пищи, как витамины, растительные волокна, антиоксиданты, содержащихся преимущественно в продуктах растительного происхождения [5]. Следовательно, требуется восполнение необходимых биологически активных веществ за счет потребления минеральных элементов, пищевых волокон, аминокислот, антиоксидантов, витаминов, лектинов растений, пробиотиков и пребиотиков, источником большинства из данных биологически активных веществ являются бальзамы на основе бархата амурского.

Последние исследования химического состава плодов бархата амурского представлены в работах О.А. Наумовой, Д.М. Попова. В плодах бархата амурского содержится в среднем 0,084 % галловой кислоты, 0,14 % галлотанинов [7, с. 4], 22,83 % суммы флавоноидов, 0,33 % суммы алкалоидов [9, с. 14]. Содержание сапонинов в плодах бархата амурского колеблется от 1,69 % до 2,90 %. Содержание аскорбиновой кислоты в плодах бархата амурского колеблется от 22,50 до 64,50 мг/% [8, с. 3]. Содержание фруктозы колеблется от 15,70 до 16,10 %; глюкозы от 15,10 до 18,30 %. Связанные сахара представлены глюкозой и ксилозой. Содержание глюкозы колеблется от 1,10 до 1,80 %; ксилозы от 0,83 до 0,95 % [10]. В плодах содержится 19 аминокислот. Общая сумма составляет 4,92 %. Преобладают глютаминовая кислота (20,73 %), аспарагиновая кислота (10,77 %) и аргинин (9,15 %), сумма которых составляет примерно 40 % от общего содержания аминокислот [11]. В составе эфирных масел плодов бархата амурского присутствуют около 10 соединений. Основными являются: пинен, изоледин, кариофиллен. Содержание эфирного масла в плодах бархата амурского от 0,35 % до 0,50 %.

Помимо плодов, носителями веществ, проявляющих гипогликемическое действие на организм, являются корни и луб бархата амурского.

По исследованиям Ибрагимова Ф.И., Ибрагимовой В.С. и Фруентова Н.К., луб бархата амурского содержит комплекс веществ, угнетающих центральную нервную систему и понижающее содержание сахара в крови [25, с. 171].

По характеристике Г.В. Гукова луб располагается сразу после коры, имеет ярко-желтый цвет и весной легко отделяется от древесины. В его составе углеводы, сапонины, алкалоиды, стероиды, кумарины и дубильные вещества. Наиболее активными биологическими веществами являются яблочная кислота (7 %), витамины С и Е (соответственно 5 и 1,5 %), сахар (0,1 %) [3, с. 295].

Алкалоид берберин, получаемый из лубяной части коры бархата амурского используется в медицинской практике. В корнях бархата амурского помимо берберина и пальматина, содержатся также алкалоиды феллодендрин, магнофлорин, обакунон и обакулактон, что характеризует корни бархата амурского, как лекарственное сырье, содержащие ценные биологически активные вещества. Имеющиеся в литературе материалы свидетельствуют о возможности более широкого использования бархата амурского в медицинских и лечебных целях [6, с. 20].

Наличие аргинина (аминокислота), кверцетина, рутина, диосмина, гесперидина, флавицина (флавоноиды), берберина (алкалоид) определяют возможность использования данного сырья для производства бальзамов, проявляющих способность снижать уровень сахара в крови.

Далее приведены краткие характеристики данных биологически активных веществ.

Аргинин (2-амино-5-гуанидинпентановая кислота) – алифатическая основная α-аминокислота. Оптически активна, существует в виде L- и D- изомеров. L-Аргинин входит в состав пептидов и белков, особенно высоко содержание аргинина в основных белках – гистонах и протаминах [14]. Аргинин – условно-незаменимая аминокислота. У взрослого и здорового человека аргинин вырабатывается организмом в достаточном количестве. Биосинтез аргинина осуществляется из цитруллина под действием аргининсукцинатсинтазы и аргининсукцинатлиазы [1]. По мнению Б.И. Шендерова, аминокислота аргинин проявляет инсулиноподобное действие на обмен веществ, что имеет большое значение в лечении и профилактике сахарного диабета второго типа [24].

Также известно, что пробиотики используются в профилактике и в комплексном лечении сахарного диабета. Пробиотики синтезируются рядом аминокислот, одной из этих является аминокислота аргинин, при синтезе которой выделяются пропионовокислые бактерии. Эксперименты, проведенные учеными университета Копенгагена, доказывают, что аминокислота аргинин значительно улучшает способность организма усваивать глюкозу. Действие аргинина, которое способствует выработке и усвоению инсулина, не уступает по эффективности некоторым лекарственным препаратом для лечения сахарного диабета второго типа [26, с.  1266].

Флавоноиды − это крупнейший класс растительных полифенолов. Природные красители, пищевые антиоксиданты, дубильные вещества. Ряд флавоноидов обладает антибактериальным (противомикробным) действием [27]. Флавоноиды и их производные представляют собой гетероциклические соединения. Они обладают способностью уменьшать проницаемость и ломкость стенок кровеносных сосудов благодаря антиоксидантному и мембраностабилизирующему действию, а также определяют спазмолитическое, противовоспалительное и диуретическое влияние препаратов, их содержащих. Флавоноиды, являясь ценными биологически активными веществами, обладают антисклеротическим действием, по-видимому, это связано с их желчегонным эффектом: известно, что желчегонные средства благоприятно влияют на липидный обмен, увеличивая выведение холестерина из организма. Это одно из важнейших свойств данных веществ в борьбе с осложнениями сахарного диабета [22, с. 370]. Слиецанс А.А. в своих исследованиях подробно рассматривает действие флавоноидов: кверцетина, геспередина, диосмина и флавицина на экспериментальный сахарный диабет и делает следующие выводы: флавоноиды кверцетин, гесперидин, диосмин и, особенно, флавицин обладают эндотелиопротективной активностью, что проявляется в улучшении вазодилатирующей, антитромботической функций эндотелия, флавицин обладает также выраженным влиянием на противовоспалительную, антипролиферативную функцию эндотелия у животных в условиях экспериментального сахарного диабета) [15, с. 22].

И.Н. Тюренков доказывает, что все флавоноиды повышают антитромботическую функцию эндотелия и нормализуют баланс гемостаза крови при сахарном диабете, за счет воздействия на систему синтеза и выделения оксида азота при котором улучшаются реологические параметры крови. Необходимо отметить, что наиболее выраженное влияние на эти показатели оказывает курсовое применение флавицина [19, с. 34].

Флавицин – растительный флавоноид, под влиянием которого наблюдаются наибольшая компенсация гипергликемического статуса и снижение уровня атерогенности среди всех изучаемых флавоноидов. При курсовом введении флавицина снижается уровень глюкозы крови, проявляется выраженное гиполипидемическое действие, улучшается функция эндотелия при сахарном диабете. Выраженное эндотелиопротективное действие флавицина объясняется наиболее сильными антиоксидантными свойствами по сравнению с другими изучаемыми флавоноидами [20, с. 41].

Кверцетин – флавонол С₁₅H₁₀O₇, улучшающий липидный профиль крови, относится к противовоспалительным веществам, может быть использован при коррекции антиоксидантного статуса организма, может проявлять антиканцерогенную активность.

Рутин – гликозид кверцетина C₂₇H₃₀O₁₆, нормализует многие хронические процессы, связанные с метаболическим синдромом, например, толерантность к глюкозе, нарушения функций печени и сосудистой системы, окислительный стресс и воспаление. Оказывает улучшающее действие при интоксикации [16].

Берберин – растительный алкалоид состава C₂₀H₁₇NO₄, содержится в различных частях многих растений, принадлежащих к разнообразнейшим семействам, один из самых распространенных веществ. Берберин и его производные обладают противомикробной, антибактериальной, антигрибковой, а также гиполипидемической и противоопухолевой активностью Изохинолиновый алкалоид берберин ‒ один из широко распространенных представителей семейства протобербериновых алкалоидов [13]. Благоприятное влияние берберина на углеводный обмен, накопление гликогена, функции поджелудочной железы определяет возможность его использования для профилактики сосудистых осложнений при сахарном диабете второго типа [24].

Диосмин – флавоноид C₂₈H₃₂O₁₅, увеличивающий сосудосуживающее действие норадреналина на венозные стенки и общее количество функциональных лимфатических капилляров, защищая микроциркуляцию от повреждающих процессов. Диосмин может оказывать благотворное влияние при диабете. Он проявляет разностороннее действие, влияя на метаболизм углеводов. В экспериментах доказано снижение гликозилирования гемоглобина, повышение содержания нормального гемоглобина и возрастание концентрации инсулина, обладает высокой противоспалительной активностью [16].

Гесперетин и его гликозид гесперидин C₂₈H₃₄O₁₅ – биофлавоноиды, близкие по свойствам к рутину и кверцетину, оказывают анксиолитическое, антиканцерогенное действие, снижает содержание холестерина в сыворотке крови, препятствуют жировой дегенерации печени, снижает уровень перекисного окисления липидов.

По исследованиям Титова В.Н. гипогликемическое действие также проявляют следующие вещества: инсулин, производные сульфонилмочевины, секретогены, бигуаниды, тиазолидиндионы (глитазоны), фибраты (производные фиброевой кислоты), омега-3 кислоты, липоевая кислота, изофлавоноиды и флавоны, омега шесть кислоты, линолевая и линоленовая ненасыщенные жирные кислоты, никотиновая кислота и ее производные и другие [17, с. 20].

Заключение.

Анализ литературных источников показал, что сырье бархата амурского содержит биологически активные вещества (аминокислота аргинин, флавоноиды кверцетин, гесперидин, флавицин, диосмин, рутин, алкалоид берберин), положительно влияющие на профилактику и лечение сахарного диабета второго типа. Это является основанием для более подробного изучения химического состава и разработки технологии получения лекарственных бальзамов с выраженным гипогликемическим действием на основе коры, луба и плодов бархата амурского.

Список литературы:

1. Авцын А.П. Микроэлементозы человека: монография / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, Л.С. Строчкова. – М: Медицина, 1991. – 496 с.
2. Бабушкина А.В. Применение L-аргинина у пациентов с сахарным диабетом / А.В. Бабушкина. – Участковый врач. – 2014. – № 8. – С. 8-10.
3. Гуков Г.В. Бархат амурский как источник биологически активных веществ // Лесные биологически активные ресурсы (березовый сок, живица, эфирные масла, пищевые, технические и лекарственные растения) / Г.В. Гуков, Е.Ю. Чуханов / Материалы Третьей международной конференции. Хабаровск, 25−27 сентября 2007 г. −  Хабаровск, 2007. – С. 293-297.
4. Дедов И.И. Алгоритмы специализированной медицинской помощи больным сахарным диабетом: клинические рекомендации.  Вып. 7 / под ред. И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. – Москва: ФГБУ «Эндокринологический научный центр»,  2015. – 112 с.
5. Дедов И.И. Сахарный диабет: диагностика, лечение, профилактика / под редакцией И.И. Дедова, М.В. Шестаковой. – Москва: ООО «Издательство «Медицинское информационное агентство», 2011. ‒ 808 с.
6. Зориков П.С. Основные лекарственные растения Приморского края: Учебное пособие / П.С. Зориков. – Владивосток: Дальнаука, 2004. – 129 с.
7. Наумова О.А. Дубильные вещества в плодах бархата амурского / О.А. Наумова, Д.М. Попов // Фармация. ‒ 2012. ‒ № 8 ‒ С. 12-14.
8. Наумова О.А. Изучение химического состава плодов бархата амурского / О.А. Наумова, Д.М. Попов // Фармация. ‒ 2011. ‒ № 8. – С. 3-5.
9. Наумова О.А. Исследование плодов бархата амурского методом ВЭЖХ / О.А Наумова // Фармация. ‒ 2010. ‒ № 8. – С. 12-14.
10. Наумова О.А. Качественное и количественное определение углеводов в плодах бархата амурского / О.А. Наумова, Д.М Попов // Вопросы биологической медицинской и фармацевтической химии. ‒ 2011. ‒ № 8. ‒ С. 29-32.
11. Наумова О.А. Определение аминокислот в плодах бархата амурского / О.А. Наумова, Д.М Попов // «Современные вопросы теории и практики лекарствоведения» Ярославль. ‒ 2007. ‒ С. 251-253.
12. Наумова О.А. Фармакогностическое исследование плодов бархата амурского с целью контроля качества и стандартизации сырья: дис. канд. фарм. наук: 14.04.02 / Наумова Ольга Анатольевна. – Москва, 2014. – 154 с.
13. Нечепуренко И.В. Берберин: химия и биологическая активность / И.В. Нечепуренко, Н.Ф. Салахутдинов, Г.А. Толстиков // Химия в интересах устойчивого развития. – 2010. – № 18. – С. 1-23.
14. Семененко П.А. Справочник по аминокислотам / П.А. Семененко. – Москва, 2005. – 124 с.
15. Слиецанс А.А. Изучение эндотелиопротекторных свойств флавоноидов при экспериментальном сахарном диабете: дис. канд. фарм. наук: 14.03.06 / Слиецанс Анна Альбертовна. – Пятигорск, 2011. ‒ 109 с.
16. Тараховский Ю.С. Флавоноиды биохимия, биофизика, медицина: научное издание / Ю.С. Тараховский, Ю.А. Ким, Б.С. Абдрасилов, Е.Н. Музафаров; [отв. ред. Е.И. Маевский] – Пущино: Sуnchrobook, 2013. – 310 c.
17. Титов В.Н. Гипогликемическая активность гиполипидемических препаратов / В.Н. Титов // Клиническая медицина ‒ 2014. – № 5. ‒ С. 18-28.
18. Титова М.С. Лекарственные, медоносные, пищевые и кормовые растения дубровых и смешанных лесов / М.С. Титова // Вестник КрасГАУ. – 2008. – № 4. – С. 154-159.
19. Тюренков И.Н. Влияние флавоноидов на основные параметры гемостаза крови и антитромботическую функцию эндотелия при сахарном диабете / И.Н. Тюренков, А.В. Воронков, А.А. Слиенцанс, Э.Т. Оганесян // Фармация. – 2012. – № 4.– С. 34-36.
20. Тюренков И.Н. Действие флавицина и других флавоноидов на углеводный и липидный обмен у животных с сахарным диабетом / А.В. Воронков, А.А. Слиецанс, Э.Т. Оганесян, О.М. Шаренко,  О.А. Андреева // Фармация. – 2013.  – № 7. – С. 39-41.
21. Холодова Е.А. Клиническая эндокринология: Руководство для врачей / под редакцией Е.А. Холодовой. – Москва: Медицинское информационное агентство, 2011. – 736 с.
22. Чекина Н.А. Флавоноиды в лечении сахарного диабета / Н.А. Чекина // Молодой ученый. ‒ 2010. ‒ № 6. ‒ С. 369-373.
23. Шарафетдинов Х.Х. Оценка эффективности специализированного пищевого продукта с модифицированным углеводным профилем у больных сахарным диабетом второго типа / Х.Х. Шарафетдинов, О.А. Плотникова, А.М. Чуричева, В.В. Пилипенко, Р.И. Алексеева, Т.Б. Сенцова, Г.Ю. Мальцев, А.А. Кочеткова, В.М. Воробьева, И.С. Воробьева // Вопросы питания. – 2016. – № 6. – С. 103-109.
24. Шендеров Б.А. Функциональное питание и его роль в профилактике метаболического синдрома / Б.А. Шендеров. – Москва: ДеЛи принт, 2008. ‒ 319 с.
25. Шретер А.И. Лекарственная флора Советского Дальнего Востока / А.И. Шретер. – Москва: Медицина, 1975. − 328 с.
26. Clemmensen, Christoffer L-Arginine improves multiple physiological parameters in mice exposed to diet-induced metabolic disturbances / Christoffer Clemmensen, Andreas N Madsen, Sanela Smajilovic, Birgitte Holst, Hans Bräuner-Osborne // Amino acids. ‒ 2012. ‒ P. 1265-1275.
27. Cowan, M.M. Plant Products as Antimicrobial Agents / M.M Cowan // Clin. Microbiol. Rev ‒ 1999. V.12, № 4. ‒ P.564-582
28. IDF Diabetes Atlas. 6th ed. International Diabetes Federation, 2013.