На сегодняшний день, в мире насчитывается около 350 тысяч видов растений. Из них применяются не более 2 тысяч видов в различных отраслях технологии, около 150 видов используются в сельском хозяйстве. Расширить ассортимент овощных и зерновых культур и сделать питание населения более разнообразным можно за счет внедрения в производство новых видов [1]. Нетрадиционные виды растений обладают рядом преимуществ: они более генетически устойчивы к стрессовым факторам среды, значительно слабее подвержены поражению болезнями и вредителями, способны к усвоению макро и микроэлементов из труднодоступных соединений почвы. Многие из них являются источниками биологически активных соединений, имеющих значительное значение в фармацевтической и пищевой промышленности. К таким растениям относится культура амарант [1].
Амарант — широко распространённый род преимущественно однолетних травянистых растений с мелкими цветками, собранными в густые колосовидно-метельчатые соцветия, относится к семейству Амарантовые (Amaranthaceae). Известно более 100 видов, которые произрастают в тёплых и умеренных областях [2].
Мы проводили ряды исследования о биохимическом составе зерна различных сортов амаранта [3, 4]. Целью настоящей работы являлось изучение биологических активностей амаранта трёхцветного Amaranthus tricolor.
В качестве объекта исследования было выбрано растение амаранта Amaranthus tricolor, выращенное на территории провинции Хынг Йене, Вьетнам. Растения были собраны в октябре 2018 года. Высушенные стебли, листья и корня амаранта (2 кг) экстрагировали последовательно с н-гексаном, этилацетатом и метанолом и получили гексановую фракцию (30.5 г), этилацетатную фракцию (17.7 г), метанольную фракцию AM (32.2 г).
Антиоксидантную активность н-гексанового, этилацетатного и метанольного экстрактов оценивали методом DPPH [5]. В качестве положительного контроля использовали известный антиоксидант — аскорбиную кислоту. Все экстракты оказались неактивными в этом тексте (Табл. 1)
Таблица 1
Антиоксидантная активность (по удалению DPPH) амарантовых экстрактов
Экстракты |
Концентрация |
Ингибирования,% |
н-гексановый экстракт |
500 µг/мл |
23,07 ± 0,78 |
Этилацетатный экстракт |
500 µг/мл |
39,61 ± 1,74 |
Метанольный экстракт |
500 µг/мл |
27,04 ± 1,45 |
Аскорбиновая кислота* |
50 µг/мл |
93,01 ± 0,13 |
(*Аскорбиновая кислота была использована в качестве положительного индикатора; P < 0,05)
Для оценки противоопухолевой активности экстрактов из амаранта использовали три клеточные линии эпителиального происхождения: A-549 (карцинома легкого человека), HeP-3B (рак печени человека) и MCF-7 (рак молочной железы) [6]. В качестве положительного контроля использовали интеркалятор камптотецин. Результаты исследования показали, что все исследуемые экстракты выражали возможность удаления раковых линий A-549, HeP-3B и MCF-7. Жизнеспособность клеток находится в интервале 40,02–73,51 %. Этилацетатный и метанольный экстракты также обладают заметной способностью к удалению раковой клетки. Жизнеспособность клеток находится в интервале 40,02 до 45,21 % (Табл. 2).
Таблица 2
Цитотоксичность амарантовых экстрактов
Экстракты |
Концентрация |
Жизнеспособность клеток (%) |
||
A549 |
MCF-7 |
Hep 3B |
||
Контроль |
100,00 ± 2,11 |
100,00 ± 2,11 |
100,00 ± 100,12 |
|
н-гексановый экстракт |
100 µг/мл |
73,51 ± 1,23 |
52,13 ± 1,23 |
69,12 ± 1,15 |
Этилацетатный экстракт |
100 µг/мл |
59,23 ± 1,47 |
45,21 ± 0,51 |
62,23 ± 1,25 |
Метанольный экстракт |
100 µг/мл |
70,01± 1,45 |
40,02 ± 0,23 |
67,29 ± 0,98 |
Камптотецин* |
10 µг/мл |
32,10 ± 0,21 |
36,12 ± 0,16 |
28,72 ± 0,32 |
(*Камптотецин был использован в качестве положительного индикатора; Р <0,05).
Кроме антиоксидантной, противоопухолевой активности, мы проверяли противовоспалительную активность экстрактов амаранта. Этилацетатный, н-гексановый и метанольный экстракты подвергались скрининг для ингибирования продукции оксида азота (NO) на клеточную линию RAW 264.7 (макрофаги мыши) [7]. Кардамонин был использован в качестве положительного индикатора.
Представленные результаты в таблице 3 показали, что н-гексановый не обладает ингибирующей способностью продуцирования оксида азота. Этилацетатный и метанольный экстракты выражают заметной противовоспалительной активностью.
Таблица 3
Результаты скрининга для ингибирования продукции оксида азота (NO) экстрактов из амаранта
Экстракты |
Концентрация |
Ингибирующая способность,% |
Жизнеспособность клеток (%) |
Контроль |
100,00 ± 0,02 |
95,03 ± 1,31 |
|
Липополисахарид |
0,00 ± 0,99 |
100,00 ± 1,23 |
|
н-гексановый экстракт |
100µг/мл |
24,31 ± 1,35 |
58,23 ± 1,51 |
Этилацетатный экстракт |
100 µг/мл |
83,31 ±1,01 |
94,01 ± 1,73 |
Метанольный экстракт |
100 µг/мл |
76,12 ± 0,43 |
103,00 ± 0,51 |
Кардамонин* |
3 µM |
92,15 ± 0,31 |
88,98± 0,45 |
(Кардамонин был использован в качестве положительного индикатора; P < 0,05)
При концентрации 100 µг/мл, данные экстракты нетоксичны для клетки RAW 264.7. Ингибирующая способность продуцирования оксида азота находится в интервале 76,12–83,31 %, жизнеспособность клеток были 94,01 % и 103 % для этилацетатного и метанольного экстрактов, соответственно, что выше, чем у кардамонина (88,98 %).
Таким образом, этилацетатный и метанольный экстракты обладают заметной способностью к удалению раковых клеток и противовоспалительной активностью. Данные результаты объясняли причину использования в традиционной медицине. Выделение биологически активные соединений, определение их структуры и проверка их биологических активностей являются предметом для дальнейших исследований.
Литература:
- Пащенко Л. П., Никитин И. А. Амарант: особенности химического состава нетрадиционной культуры. Журнал Успехи современного естествознания, — 2003. — № 10 — С. 121–121.
- Железков А. В. Амарант — хлеб, зрелищеи лекарство. Химия и жизнь, — 2005. — № 6. — С. 56–61.
- Као Тхи Хуе, Нгуен Тхи Минь Ханг, Ле Нгуен Тхань, Нгуен Ван Хунг, Спиридович Е. В., Алексеева Е. И. Семена амаранта как источних биологически активных веществ. Труды БГУ, — 2014. — № 9, часть 1. — С. 62–66.
- Као Т. Х., Чан Т. Ф. Зерно амаранта как источник биологически активных веществ. Молодой ученый. — 2018. — № 40. — С. 98–101.
- Scudiero D. A., Shoemaker R. H., Kenneth D. P., Monks A., Tierney S., Nofziger T. H., Currens M. J., Seniff D., Boyd M. R.. Cancer Research, — 1988. — № 48, 4827.
- Koleva I. I, Beek T. A. V., et al. Screening of Plant Extracts for Antioxidant Activity: a Comparative Study on Three Testing Methods. Phytochemical analysis. — 2002. — № 13. — С. 8–17
- Azeem A. K., Dilip C., Prasanth S. S., Junise V., Hanan Shahima. Anti-inflammatory activity of the glandular extracts of Thunnus alalunga. Asia Pac J For Med. — 2010. — № 3 (10). — С. 412–420.