Перспективность рационального использования биологически активных веществ из хвои Pinus sylvestris для создания биопрепаратов

Post Views: 45

В. В. Михайлов*, И. В. Слепцов, С. М. Рожина, Б. М. Кершенгольц
DOI 10.31242/2618-9712-2022-27-4-610-617

Показать больше

Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, г. Якутск, Российская Федерация
*[email protected]

Поступила в редакцию 25.08.2022
Поступила после рецензирования 28.09.2022
Принята к публикации 20.10.2022

УДК 613.26:543.544.3

Для цитирования: Михайлов В.В., Слепцов И.В., Рожина С.М., Кершенгольц Б.М. Перспективность рационального использования биологически активных веществ из хвои Pinus sylvestris для создания биопрепаратов. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2022;27(4):610–617. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2022-27-4-610-617

Аннотация

Проведено исследование годовой динамики накопления метаболитов в хвое обыкновенной сосны (Pinus sylvestris L.), произрастающей на территории Центральной Якутии. Установлено, что в хвое сосны содержатся ценные биоактивные вещества, эффективные при профилактике и купировании нарушений обмена веществ, возникающих при сахарном диабете 2го типа и при формировании других метаболических нарушений, связанных с гиперхолестеринемией, а также вещества криопротекторного действия. Показано, что наибольшие содержания антиоксидантов, таких как галловая, бензойная, аминомасляная кислота, наблюдаются осенью, также в этот период возрастает содержание полиолов, аминокислот и углеводов. На основании полученных данных выдвинуто предположение о том, что в целях создания биопрепаратов, нормализующих углеводный обмен, а также защищающих кожные покровы от действия низких температур, рационально использовать в качестве сырья хвою P. sylvestris, отобранную осенью.

Ключевые слова: Pinus sylvestris, биопрепараты, противодиабетическое действие, холодовая защита

PDF
Список литературы
  1. Schultz D., Campeau L.C. Harder, better, faster. Nat. Chem. 2020; 12(8):661–664. https://doi.org/10.1038/ s4155702005108
  2. Hughes R.C. Pricing Medicine Fairly. Philosophy of Management. 2020;19(4):369–385. https://doi.org/ 10.1007/s4092602000135z
  3. Khlebnyy E.S., Kerschengoltz B.M. Structural and functional variety of physiologically active agents – A molecular basis of high adaptive potential and a specific variety of a biota in the Arctic, prospects for bio pharmaceutics. J. Ecosys. Ecograph. 2013;03(04):50. https://doi.org/10.4172/21577625.S1.012
  4. Gromek K., Drumond N., Simas P. Pharmacovigi lance of herbal medicines. JRS.2015;27(2):55–65. https:// doi.org/10.3233/JRS150643
  5. Rowin J., Lewis S.L. Spontaneous bilateral sub dural hematomas associated with chronic Ginkgo biloba ingestion. Neurology. 1996;46(6):1775–1776. https://doi. org/10.1212/WNL.46.6.1775
  6. Guo X., Mei N. Aloe vera: A review of toxicity and adverse clinical effects. Journal of Environmental Sci ence and Health, Part C. 2016;34(2):77–96. https://doi. org/10.1080/10590501.2016.1166826
  7. Kaur S., Das M. Functional foods: An overview. Food Science and Biotechnology. Springer, 2011:20(4): 861–875. https://doi.org/10.1007/s1006801101217
  8. KatoNoguchi H., Fushimi Y., Shigemori H. An al lelopathic substance in red pine needles (Pinus densiflo ra). Journal of Plant Physiology. 2009;166(4): 442–446. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2008.06.012
  9. Farjon A. World checklist and bibliography of co nifers. Royal Botanic Gardens, 2001. 309 p.
  10. Dziedziński M., KobusCisowska J., Stachow iak B. Pinus species as prospective reserves of bioactive compounds with potential use in functional food – Cur rent state of knowledge. Plants. 2021;10(7):1306. https:// doi.org/ 10.3390/plants10071306
  11. Durrant T.H., De Rigo D., Caudullo G. Pinus syl vestris in Europe: distribution, habitat, usage and threats. European atlas of forest tree species. Publ. Off. EU Lux embourg, 2016:132–133.
  12. Nikolaev A.N., Fedorov P.P., Desyatkin A.R. Ef fect of hydrothermal conditions of permafrost soil on radial growth of larch and pine in Central Yakutia. Con temp. Probl. Ecol. 2011:4(2):140–149. https://doi.org/ 10.1134/S1995425511020044
  13. Судачкова Н. Е. и др. Физиология сосны обыкновенной. Новосибирск: Наука; 1990. 244 с.
  14. Егоров А. Д. Витамин С и каротин в растительности Якутии. М.: Изд-во АН СССР; 1954. 246 с.
  15. Hoai N. et al. Selectivity of Pinus sylvestris extract and essential oil to estrogeninsensitive breast cancer cells Pinus sylvestris against cancer cells. Phcog Mag. 2015;11(44):290. https://doi.org/10.4103/0973 1296.166052
  16. Nikonova N.N. et al. “Green technology” processing of pine (Pinus sylvestris L.) and larch (Larix si birica Ledeb.) wood greenery to produce bioactive ex tracts. Holzforschung. 2022;76(3):276–284. https://doi. org/10.1515/hf20210122
  17. Strizincova P., Jablonsky M., Lelovsky M. Bioac tive compounds of softwood bark as potential agents against human diseases include the SARSCoV2 virus. Biointerface Res. Appl. Chem. 2021;12(5):5860–5869. https://doi.org/10.33263/BRIAC125.58605869
  18. Бибик И.В., Глинёва Ю.А. Перспективы использования экстракта из хвои сосны обыкновенной в производстве функциональных напитков. Техника и технология пищевых производств. 2012;1(24):9–13.
  19. Журавлева Л.Н., Девятловская А.Н., Рубчевская Л.П. Древесная зелень сосны обыкновенной – перспективный источник биологически активных веществ. Вестник КрасГАУ. 2008;(3):166–169.
  20. Слепцов И.В., Рожина С.М. Экологогеографические особенности накопления метаболитов в хвое Larix cajanderi на территории Якутии. Химия растительного сырья. 2021;(2):275–280. https://doi.org/ 10.14258/jcprm.2021028322
  21. Konoreva L. et al. Metabolite profiling of the Cla donia lichens using gas chromatographymass spectrometry. Biochemical Systematics and Ecology. 2019;85: 3–12. https://doi.org/10.1016/j.bse.2019.04.004
  22. Gao Y. et al. Effects of Dpinitol on insulin resist ance through the PI3K/Akt signaling pathway in Type 2 diabetes mellitus rats. J. Agric. Food Chem. 2015;63(26): 6019–6026. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b01238
  23. Lee E. et al. Pinitol consumption improves liver health status by reducing oxidative stress and fatty acid accumulation in subjects with nonalcoholic fatty liver disease: A randomized, doubleblind, placebocontrolled trial. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2019; 68:33–41. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2019.03.006
  24. Zheng K. et al. Protective effect of pinitol against inflammatory mediators of rheumatoid arthritis via in hibition of protein tyrosine phosphatase nonreceptor Type 22 (PTPN22). Med. Sci. Monit. 2017;23:1923–1932. https://doi.org/ 10.12659/MSM.903357
  25. Lin T.H. et al. Dpinitol inhibits prostate cancer metastasis through inhibition of αVβ3 integrin by modu lating FAK, cSrc and NFκB pathways. IJMS. 2013; 14(5):9790–9802. https://doi.org/10.3390/ijms14059790
  26. Kim J.I. et al. Effects of pinitol isolated from soybeans on glycaemic control and cardiovascular risk factors in Korean patients with type II diabetes mellitus: a randomized controlled study. Eur. J. Clin. Nutr. 2005; 59(3):456–458. https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1602081
  27. Pintaudi B., Di Vieste G., Bonomo M. The effec tiveness of myoinositol and Dchiroinositol treatment in Type 2 diabetes. International Journal of Endocrinology. 2016;2016:1–5. https://doi.org/10.1155/2016/9132052
  28. Jariwalla R.J. Inositol hexaphosphate (IP6) as an antineoplastic and lipidlowering agent. Anticancer Res. 1999;19(5A):3699–3702.
  29. Xu Y. et al. Gallic Acid and Diabetes Mellitus: Its association with oxidative stress. Molecules. 2021.26(23): 7115. https://doi.org/10.3390/molecules26237115
  30. Aglan H.A. et al. Gallic acid against hepatocellu lar carcinoma: An integrated scheme of the potential mechanisms of action from in vivo study. Tumour Biol. 2017;39(6):101042831769912. https://doi.org/10.1177/ 1010428317699127
  31. Orthen B., Popp M. Cyclitols as cryoprotectants for spinach and chickpea thylakoids. Environmental and Experimental Botany. 2000;44(2):125–132. https://doi. org/10.1016/S00988472(00)000617
  32. Fischer C., Höll W. Food reserves of Scots pine (Pinus sylvestris L.).Trees. 1991;5(4):187–195.
  33. Алексеев Р.З. и др. Предупреждение развития некроза при отморожениях с оледенением тканей. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015;8(1):35–41.
  34. Gupta A., Soni R., Ganguli M. Frostbite – mani festation and mitigation. Burns Open. 2021;5(3):96–103. https://doi.org/10.1016/j.burnso.2021.04.002
  35. Lehmuskallio E. Emollients in the prevention of frostbite. International Journal of Circumpolar Health. 2000.59(2):122–130.
  36. Heisig M. et al. Frostbite Protection in mice expressing an antifreeze glycoprotein. PLoS ONE / ed. Bergmann A. 2015;10(2):e0116562. https://doi.org/ 10.1371/journal.pone.0116562
  37. Sun M.L. et al. Promotion of wound healing and prevention of frostbite injury in rat skin by exopolysac charide from the arctic marine bacterium Polaribacter sp. SM1127. Marine Drugs. 2020;18(1):48. https://doi. org/10.3390/md18010048
  38. Патент 2678188 C1 Российская Федерация, МПК A61K 9/10, A61K 35/64, A61K 31/045. Сред ство защиты кожи от холодового повреждения / Ли Н.Г., Осаковский В.Л., Осаковский А.В. Заявитель ООО «Криопротект», заявл. 31.08.2018; опубл. 24.01.2019.
  39. Vinokurov M., Tikhonov D. Is the increase in the incidence of Type 2 diabetes in Yakutia due to a decrease in cold exposure or dietary changes? Siberian Research. 2022;7(1):33–37. https://doi.org/10.33384/26587270.20 22.07.01.06e