Токсическая и мутагенная активность биологически активных веществ из растений Inula britannica L. семейства Compositae

Авторы

  • S. Zh. Kolumbayeva Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • A. V. Lovinskaya Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • N. Z. Akhtaeva Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • Iu. A. Litvinenko Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • N. Voronova Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • A. I. Iliiasova Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы
  • A. Alikul Казахский национальный университет им. аль-Фараби, Казахстан, г. Алматы

Ключевые слова:

биологически активные вещества, мутаген, всхожесть семян, хромосомные аберрации, Inula britannica.

Аннотация

Выделены биологически активные вещества (БАВ) из подземной и надземной частей растений девясила британского (Inula britannica L., сем. Compositae). Определены показатели доброкачественности девясила (влажность, общая зола); показатели экстрактивных веществ, аминокислотный и жирнокислотный состав. Проведена идентификация основных групп БАВ. Изучено токсическое и мутагенное действие БАВ из надземной и подземной частей  растений Inula britannica на семена ячменя в тестах по учету всхожести семян и по учету  хромосомных аберраций в клетках корневой зародышевой меристемы. Установлено, что комплекс БАВ в использованных концентрациях (25,0; 50,0 и 100,0 мг/л) не оказывал фитотоксического и мутагенного действия. Обработка семян ячменя водными растворами экстрактов из девясила при всех концентрациях не снизило их всхожести по сравнению с контрольными  растениями. Частота структурных нарушений хромосом и число хромосомных аберраций  на 100 просмотренных метафаз в корневой зародышевой меристеме семян ячменя, обработанных водными растворами БАВ, статистически значимо не отличались от аналогичных показателей у необработанных растений. Метилметансульфонат, используемый в качестве положительного контроля, увеличил изучаемые показатели в несколько раз как по сравнению с контрольным вариантом, так и семенами, обработанными экстрактами, содержащими БАВ.

Библиографические ссылки

1 Дружинин В.Г. Количественные характеристики частоты хромосомных аберраций в группе жителей крупного промышленного региона Западной Сибири // Генетика. – 2003. – Т. 39, № 10. – С. 1373-1380.
2 Гончарова Р.И., Кужир Т.Д. Молекулярные основы применения антимутагенов в качестве антиканцерогенов // Экологическая генетика. – 2005. – Т. 3, № 3. – С. 19-32.
3 Uzun F., Kalender S., Durak D., Demir F., Kalender Y. Malathion-induced testicular toxicity in male rats and the protective effect of vitamins C and E // Food and Chemical Toxicology. – 2007. – Vol. 47, No. 8. – Р. 1903-1908. DOI: 10.1016/j.fct.2009.05.001.
4 Seca A.M.L., Grigore A., Pinto D.C.G.A., Silva A.M.S. The genus Inula and their metabolites: From ethnopharmacological to medicinal uses // Journal of Ethnopharmacology. – 2014. - Vol. 154, № 2. – P. 286-310. DOI: 10.1016/j.jep.2014.04.010
5 de Souza P., Gasparotto A.Jr., Crestani S., Stefanello M.Е.A., Marques M.C.A., da Silva-Santos J.E., Kassuya C.A.L. Hypotensive mechanism of the extracts and artemetin isolated from Achillea millefolium L. (Asteraceae) in rats // Phytomedicine. - 2011. - Vol. 18. - Р. 819– 825. DOI: 10.1016/j.phymed.2011.02.005
6 Shaikh T., Rub R.A., Sasikumar S. Antimicrobial screening of Cichorium intybus seed extracts // Arabian Journal of Chemistry. - 2012. - DOI: 10.1016/j.arabjc.2012.04.012
7 Fischedick J.T., Pesic M., Podolski-Renic A., Bankovic J., de Vos R.C.H., Perić M., Todorović S., Tanic N. Cytotoxic activity of sesquiterpene lactones from Inula britannica on human cancer cell lines // Phytochemistry Letters. - 2013. - Vol. 6, № 2. - P. 246–252. DOI:10.1016/j.phytol.2013.02.006
8 Radulović N.S., Dekić M.S., Ranđelović P.J., Stojanović N.M., Zarubica A.R., Stojanović-Radić Z.Z. Toxic essential oils: Anxiolytic, antinociceptive and antimicrobial properties of the yarrow Achillea umbellata Sibth. et Sm. (Asteraceae) volatiles // Food and Chemical Toxicology. - 2012. - Vol. 50, № 6. - P. 2016-2026. DOI: 10.1016/j.fct.2012.03.047
9 Liu W., Di Giorgio C., Lamidi M., Elias R., Ollivier E., De Meo M.P. Genotoxic and clastogenic activity of saponins extracted from Nauclea bark as assessed by the micronucleus and the comet assays in Chinese Hamster Ovary cells // Journal of Ethnopharmacology. – 2011. - Vol. 137. – Р. 176 – 183. DOI: 10.1016/j.jep.2011.05.005.
10 Kalantari H., Galehdari H., Zaree Z., Gesztelyi R., Varga B., Haines D., Bombicz M., Tosaki A., Juhasz B. Toxicological and mutagenic analysis of Artemisia dracunculus (tarragon) extract // Food and Chemical Toxicology. – 2013. - Vol. 51. – Р. 26–32. DOI: 10.1016/j.fct.2012.07.052.
11 Saraç N., Şen B. Antioxidant, mutagenic, antimutagenic activities, and phenoliccompounds of Liquidambar orientalis Mill. var. Orientalis // Industrial Crops and Products. – 2014. - Vol. 53. – Р. 60–64. DOI: 10.1016/j.indcrop.2013.12.015
12 Агабейли Р.А. Антимутагенная активность масла плодов Fagus Orientalis (Fagaceae) // Растительные ресурсы. – 2012. – Т. 48, № 2. – С. 267-273.
13 Гераськин С.А., Сарапульцева Е.А. Биологический контроль окружающей среды. Генетический мониторинг. – М.: Академия, 2010. – 208 с. ISBN: 978-5-7695-6536-6.
14 ГОСТ 24027.2-80 Сырье лекарственное растительное. Методы определения влажности, содержания золы, экстрактивных и дубильных веществ, эфирного масла, Лекарственное растительное сырье. Часть 2. Корни, плоды, сырье. – М.: Изд-во стандартов, 1999. - C. 119-126.
15 Государственная фармакопея Республики Казахстан. Т 1. – Алматы: Жибек жолы, 2008. – 592 с.
16 Худолей В.В. Канцерогены: характеристики, закономерности, механизмы действия. – СПб.: НИИ Химии СПбГУ, 1999. – С. 374–375. ISBN: 5-7997-0170-4.
17 Natarajan A.T. Chemical mutagenesis: From plants to human // Current science. – 2005. – Vol. 89, No. 2. – Р. 312-317.
18 Чеснокова С.М. Биологические методы оценки качества объектов окружающей среды. В 2 ч. Ч.2. Методы биотестирования. - Владимир: Изд-во Владим. гос. ун-та, 2008. – 92 с. ISBN: 978-5-89368-829-0.
19 Немцева Л.С. Метафазный метод учета перестроек хромосом. – М.: Наука, 1970. - 126 с.
20 Лакин Г.Ф. Биометрия. - М.: Высшая школа, 1990. - 352 с. - ISBN 5-06-000471-6.
21 Чиркин А.А., Данченко Е.О. Биохимия. – М.: Медицинская литература, 2010. – 624 с. ISBN: 789-5-876965-002-86789.
22 Zahin M., Aqil F., Ahmad I. Broad spectrum antimutagenic activity of antioxidant active fraction of Punica granatum L. peel extract // Mutat. Res. – 2010. - Vol. 703, No. 2. – Р. 99–107. DOI: 10.1016/j.mrgentox.2010.08.001
23 Devasagayam T.P., Tilak J.C., Boloor K.K., Sane K.S., Ghaskadbi S.S., Lele R.D. Free Radicals and Antioxidants in Human Health: Current Status and Future Prospects // J. Assoc. Physicians India. - 2004. - Vol. 52. – Р. 794-804.
24 Абилев С.К., Сартаев А. Избранные лекции по генетике (мутагенез и генотоксикология). – Алматы, 2012. – 208 с. ISBN: 978-601-224-371-0.
25 Santos-Buelga C., Scalbert A. Proantocyanidins and tanninlike compounds: nature, occurrence dietary intake and effects on nutrition and health. // J. Sci. Food Agric. - 2000. - Vol. 80. - P. 1094–1117.

References

1 Druzhinin VG (2003) Quantitative characteristics of chromosome aberration frequency in the human population of a large Western Siberian industrial region, Russian Journal of Genetics, 10 (39): 1161-1167.
2 Goncharova RI, Kuzhir TD (2005) Molecular basis of applying antimutagens as anticarcinogens. Ecological genetics [Molekuliarnye osnovy primeneniia antimutagenov v kachestve antikantserogenov. Ekologicheskaia genetika] 3 (3): 19-32. (In Russian)
3 Uzun F, Kalender S, Durak D, Demir F, Kalender Y (2007) Malathion-induced testicular toxicity in male rats and the protective effect of vitamins C and E, Food and Chemical Toxicology, 47 (8): 1903-1908. DOI: 10.1016/j.fct.2009.05.001.
4 Seca AML, Grigore A, Pinto DCGA, Silva AMS (2014) The genus Inula and their metabolites: From ethnopharmacological to medicinal uses, Journal of Ethnopharmacology, 154(2): 286-310. DOI: 10.1016/j.jep.2014.04.010
5 de Souza P, Gasparotto AJr, Crestani S, Stefanello MЕA, Marques MCA, da Silva-Santos JE, Kassuya CAL (2011) Hypotensive mechanism of the extracts and artemetin isolated from Achillea millefolium L. (Asteraceae) in rats, Phytomedicine, 18: 819– 825. DOI: 10.1016/j.phymed.2011.02.005
6 Shaikh T, Rub RA, Sasikumar S (2012) Antimicrobial screening of Cichorium intybus seed extracts, Arabian Journal of Chemistry. DOI: 10.1016/j.arabjc.2012.04.012
7 Fischedick JT, Pesic M, Podolski-Renic A, Bankovic J, de Vos RCH, Perić M, Todorović S, Tanic N (2013) Cytotoxic activity of sesquiterpene lactones from Inula britannica on human cancer cell lines, Phytochemistry Letters, 6 (2): 246–252. DOI:10.1016/j.phytol.2013.02.006
8 Radulović NS, Dekić MS, Ranđelović PJ, Stojanović NM, Zarubica AR, Stojanović-Radić ZZ (2012) Toxic essential oils: Anxiolytic, antinociceptive and antimicrobial properties of the yarrow Achillea umbellata Sibth. et Sm. (Asteraceae) volatiles, Food and Chemical Toxicology, 50 (6): 2016-2026. DOI: 10.1016/j.fct.2012.03.047
9 Liu W, Di Giorgio C, Lamidi M, Elias R, Ollivier E, De Meo MP (2011) Genotoxic and clastogenic activity of saponins extracted from Nauclea bark as assessed by the micronucleus and the comet assays in Chinese Hamster Ovary cells, Journal of Ethnopharmacology, 137: 176 – 183. DOI: 10.1016/j.jep.2011.05.005.
10 Kalantari H, Galehdari H, Zaree Z, Gesztelyi R, Varga B, Haines D, Bombicz M, Tosaki A, Juhasz B (2013) Toxicological and mutagenic analysis of Artemisia dracunculus (tarragon) extract, Food and Chemical Toxicology, 51: 26–32. DOI: 10.1016/j.fct.2012.07.052.
11 Saraç N, Şen B (2014) Antioxidant, mutagenic, antimutagenic activities, and phenoliccompounds of Liquidambar orientalis Mill. var. Orientalis, Industrial Crops and Products, 53: 60– 64. DOI: 10.1016/j.indcrop.2013.12.015
12 Agabeili RA (2012) Antimutagenic activity of oil fruits Fagus Orientalis (Fagaceae). Plant Resourses [Antimutagennaia aktivnost' masla plodov Fagus Orientalis (Fagaceae). Rastitel'nye resursy]. 2 (48): 267-273. (In Russian)
13 Geras'kin SA, Sarapul'tseva EA (2010) Biological control of environment. Genetic monitoring [Biologicheskii kontrol' okruzhaiushchei sredy. Geneticheskii monitoring]. Akademiia, Моscow, Russia, pp. 208. ISBN: 978-5-7695-6536-6. (In Russian).
14 SS 24027.2-80 Medicinal plant raw. Methods for determination of moisture, ash, extractives and tannins, essential oil, medicinal plant raw materials. Part 2: The roots, fruits, raw. [Syr'e lekarstvennoe rastitel'noe. Metody opredeleniia vlazhnosti, soderzhaniia zoly, ekstraktivnykh i dubil'nykh veshchestv, efirnogo masla, Lekarstvennoe rastitel'noe syr'e. Chast' 2. Korni, plody, syr'e]. Мoscow, Russia, 1999. (In Russian).
15 State Pharmacopoeia of the Republic of Kazakhstan. V. 1 [Gosudarstvennaia farmakopeia Respubliki Kazakhstan. T 1]. Zhibek zholy, Almaty, Kazakhstan, 2008. – 592 р. (In Russian).
16 Khudolei VV (1999) Carcinogens: Characteristics, patterns, mechanisms of action [Kantserogeny: kharakteristiki, zakonomernosti, mekhanizmy deistviia]. NII Khimii SPbGU, St. Petersburg, Russia, P. 374–375. ISBN: 5-7997-0170-4. (In Russian).
17 Natarajan AT (2005) Chemical mutagenesis: From plants to human, Current science, 2(89): 312-317.
18 Chesnokova SM (2008) Biological methods for Environmental Quality Assessment. Methods of bioassay [Biologicheskie metody ocenki kachestva ob’ektov okruzhajushhej sredy. Metody biotestirovanija]. Izd-vo Vladim. gos. Un-ta, Vladimir, Russia, рр. 92. ISBN: 978-5-89368-829-0. (In Russian)
19 Nemtseva LS (1970) Metaphase method of accounting for chromosome rearrangements [Metafaznyi metod ucheta perestroek khromosom]. Nauka, Moscow, Russia, pp 126 (In Russian).
20 Lakin GF (1990) Biometrics [Biometrija].Vysshaia shkola, Moscow, Russia, pp. 352. ISBN 5-06-000471-6. (In Russian).
21 Chirkin AA, Danchenko EO (2010) Biochemistry [Biohimija]. Medicinskaja literatura, Moscow, Russia, pp. 624. ISBN: 789-5-876965-002-86789. (In Russian)
22 Zahin M, Aqil F, Ahmad I (2010) Broad spectrum antimutagenic activity of antioxidant active fraction of Punica granatum L. peel extract, Mutat. Res, 2 (703): 99–107. DOI: 10.1016/j.mrgentox.2010.08.001
23 Devasagayam TP, Tilak JC, Boloor KK, Sane KS, Ghaskadbi SS, Lele RD (2004) Free Radicals and Antioxidants in Human Health: Current Status and Future Prospects, J Assoc Physicians India, 52: 794-804.
24 Abilev SK, Sartaev A (2012) Selected lectures on genetics (mutagenesis and genotoxicology) [Izbrannye lekcii po genetike (mutagenez i genotoksikologija)]. Almaty, Kazakhstan, pp. 208 с. ISBN: 978-601-224-371-0. (In Russian).
25 Santos-Buelga C, Scalbert A (2000) Proantocyanidins and tanninlike compounds: nature, occurrence dietary intake and effects on nutrition and health, J. Sci. Food Agric., 80: 1094–1117.

Загрузки

Опубликован

2018-01-03

Выпуск

Раздел

МОЛЕКУЛЯРНАЯ БИОЛОГИЯ И ГЕНЕТИКА

Наиболее читаемые статьи этого автора (авторов)