Фенольные соединения и биологическая активность экстрактов каллусов и нативных растений солодки

Cover Page

Cite item

Full Text

Open Access Open Access
Restricted Access Access granted
Restricted Access Subscription Access

Abstract

Корень солодки традиционно используется в медицине благодаря содержанию в нем сапонинов и флавоноидов. Листья солодки в качестве фармакопейного сырья не используются, хотя в последнее время ведется изучение их химического состава и биологической активности, что позволяет оценить возможности использования этого сырья как лекарственного. Активный сбор солодки может поставить под угрозу ее естественные популяции, поэтому актуальной задачей является культивирование клеток этого растения в системах in vitro и изучение состава метаболитов культур клеток. В нашем исследовании материалом для получения каллусной культуры листьев солодки были растения из коллекции Ботанического сада Уральского Отделения РАН. Для подбора оптимальных условий выращивания каллусов проведено сравнение 9 комбинаций фитогормонов. Лучший рост каллусов был обнаружен на среде Мурасиге-Скуга с сочетанием фитогормонов 1 мг/л БАП и 10 мг/л НУК. В этих условиях флавоноиды накапливались в каллусе в количестве, сопоставимом с их содержанием в интактных листьях и корнях. Содержание фенольных соединений было сравнимо с их количеством в корнях. Этанольные экстракты, полученные из каллусной культуры, обладали выраженной антиоксидантной активностью, сравнимой с экстрактами из интактного растения и стандартами рутином, галловой и аскорбиновой кислотами. При оценке влияния экстрактов на культуры животных клеток в МТТ-тесте показано, что все полученные экстракты повышали метаболическую активность как нормальных клеток человека, так и линии HeLa. При этом экстракт, полученный из листьев, проявлял максимальный эффект, а из каллуса – минимальный и незначительно отличался от экстракта корня. Таким образом, каллусы из листовых эксплантов могут рассматриваться как новое сырье для получения БАД с антиоксидантной активностью.

Full Text

Restricted Access

About the authors

А. А. Ермошин

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Author for correspondence.
Email: Alexander.Ermoshin@urfu.ru
Russian Federation, Екатеринбург

С. С. Киселёва

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: Alexander.Ermoshin@urfu.ru
Russian Federation, Екатеринбург

Б. А. Галишев

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: Alexander.Ermoshin@urfu.ru
Russian Federation, Екатеринбург

М. В. Улитко

Уральский федеральный университет им. первого Президента России Б.Н. Ельцина

Email: Alexander.Ermoshin@urfu.ru
Russian Federation, Екатеринбург

References

  1. Ding Y., Brand E., Wang W., Zhao Z. Licorice: Resources, applications in ancient and modern times // J. Ethnopharmac. 2022. V. 15. P. 298:115594. http://doi.org/10.1016/j.jep.2022.115594
  2. Pastorino G., Cornara L. Licorice (Glycyrrhiza glabra): A phytochemical and pharmacological review // Phytother Res. 2018. V. 2. P. 2323. http://doi.org/10.1002/ptr.6178
  3. Рыбальченко А.С., Голицын В.П., Комарова Л.Ф. Исследование экстракции солодкового корня // Химия растительного сырья. 2002. Т. 4. С. 55.
  4. Hosseinzadeh H., Nassiri-Asl M. Pharmacological effects of Glycyrrhiza spp. and it’s bioactive constituents: update and review // Phytother Res. 2015. V. 12. P. 1868.
  5. Ammosov A., Litvinenko V. Phenolic compounds of the general Glycyrrhiza L. and Meristotropis Fisch. et Mey. (review) // Pharmaceutical Chem. J. 2007. V. 41. P. 372. http://doi.org/10.1007/s11094-007-0084-4
  6. Kao T.C., Wu C.H., Yen G.C. Bioactivity and potential health benefits of licorice // J. Agricult. Food Chem. 2014. V. 62. P. 542. http://doi.org/10.1021/jf404939f
  7. Zhang Q., Huang H., Qiu M., Wu Z., Xin Z., Cai X., Shang Q., Lin J., Zhang D., Han L. Traditional uses, pharmacological effects, and molecular mechanisms of licorice in potential therapy of COVID19 // Front. Pharmacol. 2021. V. 12. P. 719758. http://doi.org/10.3389/fphar.2021.719758
  8. Wahab S., Annadurai S., Abullais S., Das G., Ahmad W., Ahmad M., Kandasamy G., Vasudevan R., Ali M., Amir M. Glycyrrhiza glabra (Licorice): A comprehensive review on its phytochemistry, biological activities, clinical evidence and toxicology // Plants. 2021. V. 10. P. 2751. https://doi.org/10.3390/plants10122751
  9. Mamedov N., Egamberdieva D. Phytochemical constituents and pharmacological effects of licorice: A review // Plant Human Health. 2019. V. 3. P. 1. https://doi.org/10.1007/978-3-030-04408-4_1
  10. Deeksha S., Priyanka N., Priti S. Phytochemistry and pharmacological studies of glycyrrhiza glabra: A medicinal plant review // Inter. J. Pharmaceut. Sci. Rev. Res. 2021. V. 67. P. 187. https://doi.org/10.47583/ijpsrr.2021.v67i01.030
  11. Yang R., Wang L.Q., Yuan B.C., Liu Y. The pharmacological activities of licorice // Planta Medica. 2015. V. 81. P. 1654. https://doi.org/10.1055/s-0035-1557893
  12. Wongwicha W., Tanaka H., Shoyama Y., Tuvshintogtokh I., Putalun W. Production of glycyrrhizin in callus cultures of licorice // Zeitschrift fur Naturforschung C. 2008. V. 63. P. 413. https://doi.org/10.1515/znc-2008-5-617
  13. Юшков Е.В., Моисеева Т.В., Величко Н.А., Репях С.М. РФ Патент 2123255, 1998.
  14. Larayetan R., Ololadem Z., Ogunmola O., Ladokun A. Phytochemical constituents, antioxidant, cytotoxicity, antimicrobial, antitrypanosomal, and antimalarial potentials of the crude extracts of Callusesstemon citrinus // Evidence-Based Complementary and Alternative Medicine. 2019. 5410923. https://doi.org/10.1155/2019/5410923
  15. Umamaheswari M., Chatterjee T.K. In vitro antioxidant activities of the fractions of Coccinia grandis L. leaf extract // Afr. J. Tradit. Compliment Med. 2008. V. 5. P. 61.
  16. Mosmann T. Rapid colorimetric assay for cellular growth and survival: Application to proliferation and cytotoxicity assays // J. Immunolog. Meth. 1986. V. 65. P. 55.
  17. Romanov G. How do cytokinins affect the cell? // Russ. J. Plant Physiol. 2009. V. 56. P. 268. https://doi.org/10.1134/S1021443709020174
  18. Акулов А.Н., Костюкова Ю.А. Условия культивирования, гистологический и биохимический анализ каллусной культуры солодки Glycyrrhiza glabra L. // Цитология. 2021. Т. 63. С. 590. https://doi.org/10.31857/S004137712106002X
  19. Vlaisavljević S., Šibul F., Izabella S., Zupko I., Ocsovszki I., Jovanovic-Santa S. Chemical composition, antioxidant and anticancer activity of licorice from Fruska Gora locality. // Industrial Crops and Products. 2018. V. 112. P. 217.https://doi.org/10.1016/j.indcrop.2017.11.050
  20. Frattaruolo L., Carullo G., Brindisi M., Mazzotta S., Bellissimo L., Rago V., Curcio R., Dolce V., Aiello F., Cappello A. Antioxidant and anti-inflammatory activities of flavanones from Glycyrrhiza glabra L. (licorice) leaf phytocomplexes: identification of licoflavanone as a modulator of NF-kB/MAPK pathway // Antioxidants. 2019. V. 8. P. 186. https://doi.org/10.3390/antiox8060186

Supplementary files

Supplementary Files
Action
1. JATS XML
Download
2. Fig. 1. Growth of calluses after a month of cultivation. BAP – benzylaminopurine (mg/l); NUC – naphthylacetic acid (mg/L).

Download (299KB)
Indexing metadata
3. Fig. 2. (a) – The content of the sum of phenolic compounds (in terms of gallic acid) and (b) – flavonoids (in terms of rutin) in intact plants and callus cultures. * – differences from the leaf at P < 0.05. No significant differences between the other variants were revealed.

Download (180KB)
Indexing metadata
4. Fig. 3. Chromatogram of a mixture of standards (a), extract obtained from callus (b) and licorice root (c). 1 – gallic acid; 2 – catechin; 3 – p-coumaric acid; 4 – ferulic acid; 5 – rutin; 6 – salicylic acid; 7 – resveratrol; 8 – quercetin.

Download (259KB)
Indexing metadata
5. Fig. 4. Metabolic activity of the HeLa cell line (a) and cultured human fibroblasts (b). * – differences from the control and from ethanol are significant at P < 0.05. The options “control" and “ethanol” do not significantly differ from each other.

Download (107KB)
Indexing metadata

Copyright (c) 2024 Russian Academy of Sciences