Биологи впервые определили химический состав цветков и листьев анемонопсиса крупнолистного — растения, встречающегося исключительно в лесах Японии. Авторы обнаружили более ста соединений, часть из которых — например, кумарины и фенольные кислоты — представляют ценность для фармацевтики, поскольку обладают противовоспалительной активностью. Результаты исследования, поддержанного грантом Российского научного фонда (РНФ), опубликованы в журнале International Journal of Molecular Sciences.
Анемонопсис крупнолистный: цветок, листья, плод. Источник: Андрей Эрст
Анемонопсис крупнолистный (Anemonopsis macrophylla) — небольшое травянистое растение с бело-розовыми цветками, родственное лютикам. В естественной среде встретить анемонопсис можно только в лесах острова Хонсю, поэтому данный вид считается эндемиком Японии. Несмотря на то что это растение известно ботаникам с 1845 года, его химический состав оставался неизученным. При этом ученые предполагали, что анемонопсис, как и многие представители его семейства (воронец, весенник, цимицифуга и другие), может содержать в листьях и цветках вещества с биологической активностью, которые можно использовать в фармацевтике, например при изготовлении противовоспалительных препаратов.
Биологи из Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН (Новосибирск), Института химической биологии и фундаментальной медицины СО РАН (Новосибирск), Ботанического института имени В.Л. Комарова РАН (Санкт-Петербург) с коллегой из Института ботаники Китайской академии наук выделили экстракты из растений Anemonopsis macrophylla, собранных в Японии, а также выращенных в Центрально-Сибирском ботаническом саду СО РАН. Для этого цветки и листья высушили и измельчили, после чего к порошку добавили метанол, который помог выделить из клеток все растворимые химические соединения. Смесь подвергли воздействию ультразвука, отцентрифугировали и перед анализом пропустили через фильтр, чтобы избавиться от твердых частиц.
Полученные таким образом экстракты авторы анализировали с помощью жидкостной хроматографии с масс-спектрометрией высокого разрешения. Для этого использовали масс-спектрометр — прибор для определения масс атомов (молекул) по характеру движения их ионов в электрическом и магнитном полях.
Авторам удалось выявить в экстрактах из листьев и цветков анемонопсиса крупнолистного более ста химических веществ. Почти треть из них оказались флавоноидами — природными красителями, среди которых встречаются соединения с антибактериальной, противораковой, противовирусной и другой активностью. Около 20% всех выделенных веществ были фенольными кислотами. Эти органические молекулы защищают клетки растений от окисления, а в медицине используются как компоненты противовоспалительных и противоопухолевых средств, а также антисептиков.
Кроме того, ученые определили 16 кумаринов — пахучих веществ, применяющихся в производстве парфюмерии. Некоторые природные кумарины, кроме приятного запаха, обладают противовоспалительной активностью. Поэтому новое растение может стать ценным сырьем для производства различных биологически активных веществ, если распространить практику его выращивания в российских ботанических садах.
«Наше исследование показало, что в листьях и цветках анемонопсиса крупнолистного содержится богатый набор биологически активных соединений, представляющих интерес для медицины и парфюмерной промышленности. Anemonopsis macrophylla может рассматриваться как перспективное растение-продуцент и искусственно выращиваться для целей производства. В дальнейшем мы планируем изучить и сравнить химический состав растений, близкородственных анемонопсису, и выявить наилучших продуцентов биологически активных веществ, в том числе редко встречающихся в растительном мире соединений, например хромонов и фурокумаринов», — рассказывает руководитель проекта, поддержанного грантом РНФ, Андрей Эрст, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник Центрального Сибирского ботанического сада СО РАН.
Информация и фото предоставлены пресс-службой Российского научного фонда