Биологически активные вещества и фармакологические эффекты растений рода Hedysarum

Исследование фитопрепаратов из малоизученного растительного сырья, к которому относятся и растения вида Hedysarum (сем. Fabaceae, копеечник) на наш взгляд является весьма актуальными в медицине и фармации. В настоящее время известно более 250 видов данного растения, которые произрастают в различных регионах мира, в том числе и России. Только на территории бывшего СССР известно более 100 разновидностей копеечника. На данный момент из них изучено не более 10 разновидностей растения. Ключевые биологически активные вещества копеечника представлены около 40 типами разнообразных природных соединениями, в их числе аминокислоты, углеводы, фенольные соединения (флавоноиды, изофлавоны, ксантоны, дубильные вещества и др.), тритерпеновые, эфирные масла и т.д. В 80-е годы в ВИЛАРе (СССР) был выделен и рекомендован к производству противовирусный препарат «Алпизарин», в состав которого входит ксантон мангиферин. В настоящее время из некоторых видов копеечника (Н. neglectum, Н. theinum, Н. alpinum и др.) выпускаются фитопрепараты: капли «Красный корень» (г.Бийск, «Эвалар»), таблетки Копеечник – М (г.Барнаул, «Алтай-Фарм»,) и др., также данные растения входят в состав различных фитосборов и бальзамов. По данным (А.А. Семёнов и соавт. 2004г.) препараты растения этого вида оказывают разнообразное фармакологическое действие: противомикробное, противовирусное, иммуностимулирующее, антиоксидантное, противоопухолевое и др.

Таким образом, основная цель данной работы – сравнительное изучение ключевых типов БАВ (фитоскрининг) наиболее доступных растений этого рода с целью получения ряда новых фитопрепаратов, безусловно, крайне актуальна и перспективна.

Применение растения вида Hedysarum в народной медицине

В народной медицине корни растения копеечника забытого (Hedysarum neglectum) и копеечника чайного (Hedysarum theinum) известны под названиями «Красный корень», «Медвежий корень», их отвары и настои применяют при заболеваниях желудочно-кишечного тракта, головных болях, нервных и женских болезнях, а также как мочегонное и как общеукрепляющее средство, также существует мнение, что отвар корней копеечника обладает антигипнотическим действием.

Народная медицина траву копеечника и желтеющего(H. flavescens Regel) использует как болеутоляющее средство, корни — как седативное, противосудорожное, тонизирующее, жаропонижающее и отхаркивающее средство, а также при атеросклерозе и кишечных коликах.

Известно, что в тибетской медицине отвар корней Копеечника корончатого (H. coronarium) применяется как отхаркивающее при туберкулезе, хронических легочных заболеваниях, при атеросклерозе, как желудочно-кишечное, мочегонное, противовоспалительное, болеутоляющее, общеукрепляющее, повышающее работоспособность, сердечное средство, при анемии (способствует увеличению количества эритроцитов и содержания гемоглобина в крови), гинекологических и нервных болезнях, при головной боли и местно — при фурункулезе.

В китайской медицине  отвар корней используется также как седативное, противоопухолевое средство, а порошок корней — при эпилепсии. Отвар травы употребляется внутрь как болеутоляющее, а в виде компрессов рекомендуется при головной боли.

Применение растения вида Hedysarum в официальной медицине

В официальной медицине настойки и экстракты из корней копеечника чайного (Hedysarum theinum) и копеечника забытого (Hedysarum neglectum) применяют при симптомах заболеваниях мочеполовой системы у мужчин, а также в комплексном лечении острого и хронического простатита, уретрита и аденомы простаты, они также восстанавливают и усиливают мужскую потенцию; нормализуют деятельность желудочно-кишечного тракта. Оказывают стимулирующее действие на весь организм. [3] Эти фитопрепараты также используются для успешного лечения: — атеросклероза, анемии, лейкозов, аллергии, астмы, туберкулеза и пневмонии; — болезней сердца (сердечная недостаточность, порок сердца, ишемическая болезнь сердца, стенокардия, тахикардия); — болезней внутренних органов – желудка (гастрит, язва желудка, полипы и др.); — болезней печени (холецистит, все формы гепатита), болезни селезенки; — для лечения диабета; — оказывает седативное (успокоительное действие), нормализует давление крови; — обладает кровоостанавливающим, вяжущим действием; может с успехом применяться для лечения детей с самого раннего возраста; а также, как геронтологические препараты. Обладают антиэксудативным действием.[4]

Фармакологические эффекты ФП обусловлены наличием большого количества БАВ:

Таблица 1. Название?

Основные группы БАВ	Наиболее значимые  фармакологические эффекты	применение	литература
Дубильные вещества	Вяжущее, противовоспалительное, противомикробное действие	Заболевания желудочно-кишечного тракта, дыхательной системы
Флавоноиды	Миорелаксирующее действие	Заболевания сердечнососудистой, мочеполовой системы;
Кумарины	Миорелаксирующее действие	Заболевания сердечнососудистой системы;
Сапонины	Раздражающее, рефлекторное действие	Заболевания желудочно-кишечного тракта, дыхательной, мочеполовой системы
Катехины	вазопротекторное, антитоксическое действие	Заболевания сердечнососудистой системы; отравление тяжелыми металлами
Ксантоны	Противовирусное действие	Острые и рецидивирующие формы герпеса; вирус гриппа А

Антиандрогенное действие обусловлено ингибицией синтеза дигидротестостерона (за счет блокады 5-альфа редуктазы типа I и II) и его фиксации к цитозольным рецепторам, что препятствует проникновению гормона в ядро и приводит к снижению синтеза белка. Уменьшает образование дигидротестостерона и фосфолипазы А2 и высвобождение арахидоновой кислоты, уменьшает синтез Рд, которые регулируют тонус и перистальтику нижних отделов мочевыводящих путей. Обладают вазопротекторным и противовоспалительным действием, уменьшают проницаемость сосудов. Антиандрогенное и вазопротекторное действия способствуют уменьшению симптомов доброкачественной гипертрофии предстательной железы.[5]

Противовоспалительные свойства копеечников обусловлены содержанием в них дубильных веществ. Механизмом действия является проникновение танинов в межклеточное пространство, где они связывают белки ферментов, которые вызывают развитие воспалительной реакции. При наружном применении танины также связываются с белками и образуют защитную пленку, оказывая бактерицидное и обезболивающее действие [6]. Установлено, что дубильные вещества обладают противоопухолевым действием, они тормозят развитие свободнорадикальных реакций, и эффективны при лечении онкозаболеваний. [6,7] В 2007году китайскими учёными был протестирован водный экстракт корней H. polybotrys на наличие антиопухолевой активности. Методом гель-хроматографирования был выделен полисахарид α-(1→4)-D-глюкан. В результате исследования установлено его ингибирующее действие на размножение человеческих гепатоклеток карциномы  HEР – G2 и клеток MGC – 803 гастрономы. [8] Возможно, противоопухолевый эффект полисахаридов копеечника связан с С3 расщеплением макрофагов. Анализирование проводили иммунофлуоресцентным методом. В течение 5 дней в брюшную полость мышей вводили полисахариды, выделенные из экстракта корней H. polybotrys. В результате число позитивных макрофагов увеличилось за счёт разложения продуктов С3. Предположительно, иммуностимулирующее действие полисахаридов напрямую связанно с активацией С3. [9] Также отмечено влияние экстракта корней копеечника на  производство В- и Т- лимфоцитов. [10] В результате эксперимента было замечено снижение производства антител IgG2а и IgM, подавление образования IL-6 в клетках селезёнки. Обнаружено повышение продукции В-лимфоцитов и их активизация. Основываясь на этих данных, можно предположить, что экстракт корней H. polybotrys является фактором роста В-лимфоцитов, увеличивая пропорцию общих и активированных В-клеток.[11]

Литературные данные свидетельствует о наличии иммуномодулирующего действия у полисахаридов растительного происхождения, причем данная активность возрастает, если они находятся в комплексе с флавоноидами, [12,13,14,15] Результаты работы Разиной Т.Г. [16] показали, что полисахариды из растений ингибируют развитие опухолевого процесса у мышей с 3LL. Существует мнение, что растительные полисахариды, обладающие иммуномодулирующей и противоопухолевой активностью, могут применяться для профилактики онкозаболеваний [17].

В настоящее время в России для лечения онкозаболеваний широко используются препараты растительного происхождения, в том числе копеечник чайный и копеечник забытый [18] В ГУ НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН г. Новосибирска были проведены клинические исследования биологически активной добавки «Бережник», в состав которого входит копеечник чайный. При применении данного фитосбора у пациентов с раком лёгкого в постоперационный период была отмечена стабилизация процесса в 88,9% случаев (контрольная группа – 73,2%). [19] Данное исследование подтвердило наличие, ранее предполагаемого противоопухолевого действия препарата [20]. Также копеечник применяется в фитотерапии мастопатии и рака молочной железы. Для комплексного лечения и профилактики простатита у мужчин  достаточно широко используется копеечник забытый (красный корень).  ГУ НИИ клинической и экспериментальной лимфологии СО РАМН г. Новосибирска разработан и апробирован фитопрепарат «Фитопан М», содержащий комплекс растительных биостимуляторов, в числе которых – копеечник забытый. Клиническая апробация подтвердила  положительное действие фитопрепарата при терапии хронического простатита и аденомы простаты. В первом случае эффект составил 83,3% (контрольная группа – 72,1%), во втором – эффективность базисной терапии повысилась на 21,1%.  [19] У некоторых видов растений рода Hedysarum отмечено противопаразитарное действие, связанное с конденсированными танинами. Учеными Новой Зеландии было проведено исследование антигельминтной активности экстракта травы копеечника корончатого (H. coronarium), в результате было обнаружено ингибирующее действие  на Trichostrongylus colubriformis (класс нематод). Конденсированные танины, выделенные из исследуемого экстракта вызывали паралич мышц личинок гельминтов, противопаразитарный эффект данного растения составил 40%.  [21] Шотландские ученые так же доказали наличие антигельминтной активности танинов копеечника корончатого.[22,23]

Датские исследования показали прямой эффект данной группы биологически активных веществ на паразитические стадии яиц нематод. Антигельминтный эффект травы копеечника корончатого составил 50%. [24]

Позже французскими учеными было подтверждено антигельминтное действие конденсированных танинов, а также отмечена активность флавонольных гликозидов. Исследованию подвергались водно-ацетоновые (30:70) вытяжки. Используя метод диализа, составляющие были разделены на фракции. Фракция с конденсированными танинами и фракция с флавонольными гликозидами проявили наибольшую антигельминтную активность.[25] На этом основании можно предположить, что противопаразитарные свойства данного растения зависят от наличия обоих групп биологически активных веществ.

Также  у некоторых видов копеечника обнаружена антибактериальная активность: наиболее выраженным противомикробным действием  обладает водно-спиртовый экстракт, полученный из копеечника забытого — 83% эффекта; копеечник чайный показал 50% эффекта, копеечник альпийский — 16,6% эффекта. По предварительным данным, найденные антимикробные эффекты, определяются конденсированными (олигомерными) танинами. [26] По сведениям В.А. Бандюковой  антимикробная активность обусловлена наличием флавоноидов в растениях данного вида [27].  К сожалению, в доступной нам литературе сведения об антибактериальной активности копеечников весьма ограничены, полученные данные, пока, не позволяют провести дифференцирование бактериостатического и бактерицидного эффектов. (будут добавлены наши данные+заруб.статьи) Противомикробный эффект копеечников изучен не достаточно. По данным Kubo M. и соавторов,  выделенный из бензольной фракции корней Н. polybotrys птерокарпан проявил антибактериальное действие. Минимальная ингибирующая концентрация для Mycobacterium tuberculous составила 10 мкг/мл [7л.м.]. ([7] Kubo M., Odani T., Hotta S., Arichi S., Wamba K. Studies on the Chiese crude drug haunggi. I. Isolation of an antibacterial compound from Hnggi (Hedysarum polysaccharide). // Shoyakugaku Zasshi.-1977.-V.31.-n.1.-P.82-86. // C.A. 1978, 88; 41581a.)

Противовирусное действие травы копеечника альпийского (копеечник сибирский) Hedysarum alpinum L. = Н. sibiricum) и копеечника желтеющего (Hedysarum flavescens Regel et Schmalh) обусловлено содержанием в ней ксантона мангиферина.[28] На основе мангиферина в 1985г. был получен лекарственный препарат «алпизарин» (ВИЛАР, Россия).[29] Препарат обладает противовирусной активностью в отношении ДНК-содержащих вирусов: вирус простого герпеса, вирус опоясывающего лишая и ветряной оспы, цитомегаловирусов. Механизм действия заключается в подавлении репродукции вирусов. Кроме того, алпизарин стимулирует продукцию гамма-интерферона в клетках крови. Применяется в виде таблеток или 2—5% мази при лечении острых и рецидивирующих форм герпеса: при поражениях слизистых оболочек используют 2% мазь, а при кожных поражениях 5%. В тяжелых случаях наряду с мазью принимают таблетки алпизарина внутрь. [30] По данным [31] был протестирован спиртовый экстракт корней H. polybotrys на наличие антивирусной активности в отношении вируса гриппа А – H1N1. В результате исследования эффект действия составил менее 50%.

Наряду с противомикробным действием водно-спиртовые и спиртовые извлечения корней копеечника проявляют антиоксидантную активность. Известно, что в процессе старения организма, развитии дегенеративных и ряда воспалительных заболеваний, а также образовании злокачественных клеток принимаю участие свободнорадикальные производные кислорода. [32] Механизмом, разрушающим действие кислородных радикалов, является перекисное окисление липидов (ПОЛ). [33,34,35] Интенсивность ПОЛ-активности определяется уровнем содержания продукта окисления полиненасыщенных жирных кислот — малонового альдегида (МДА) в биологических жидкостях и тканях организма.  [32]

По результатам исследования , водно-спиртовый (30:70) экстракт корней копеечника забытого показал ингибирование МДА – 66%, а извлечение корней 95% этанолом — ингибирование МДА – 75%. При определении ПОЛ-активности экстрактов травы и цветков копеечника забытого, наличие антиоксидантных свойств было обнаружено только у извлечения 95% этанолом — ингибирование МДА – 48%.[32]

Корни копеечника чайного находят широкое применение в народной медицине Сибири и используются как болеутоляющее, кроветворное, противовоспалительное и диуретическое средство (Володарская С.Б., Винокурова Е.Ю., Шульц Э.Э. К химическому изучению копеечника чайного. Физиолого-биохимические аспекты изучения лекарственных растений. Материалы международного совещания, посвященного памяти В.Г.Минаевой. 15-18 апреля 1998 года. 1998. Новосибирск. С.18-19).

Сравнительная таблица фармакологических эффектов растений рода Копеечник.

Фармакологический эффект	Виды копеечника	Части растения	Литература
1. Противовоспалительное действие	H. neglectum H. theinum   H. alpinum H. coronarium H. flavescens	корни корни   трава корни корни, трава	Патент 21-25, 22-05, [19] Патент 22-32, 22-54, 21-44, 22-05, 23-64, 23-47, 23-43 Патент 22-38, 20-57, [2] 21-81, 20-57
2. Противоопухолевое действие	H. neglectum H. theinum H. coronarium H. polybotrys	корни корни корни корни	Патент 21-32, [18] [18], [19], [20] [2] [8]
3. Иммуномодулирующее действие	H. alpinum H. neglectum H. theinum H. polybotrys	трава корни корни корни	Патент 21-57 Патент 21-32 Патент 21-44 [9], [10], [11], [12],
4. Антимикробное действие	H. alpinum H. neglectum H. theinum H. polybotrys H. flavescens	трава корни корни корни трава	[26], 22-38, 22-84, 20-57 [26], [26], [7л.м.] 20-57
5. Антивирусное действие	H. alpinum H. polybotrys H. flavescens	трава корни трава	[29], [30], 23-72, 20-57 [31], 20-57, 23-72
6. Противопаразитарное действие	H. coronarium	трава	[21, 22, 23, 24],
7. Антиоксидантная активность	H. neglectum H. theinum	корни корни	Патент 21-32, [32], Патент 21-13
8. Антиандрогеное действие	H. neglectum H. theinum	корни корни	Патент 21-25, 22-05 Патент 22-32, 22-54, 22-05
9. Адаптогенное действие	H. neglectum H. theinum	корни корни	Патент 21-32, 23-51 Патент 21-13, 21-44
10. Обезболивающее действие	H. theinum H. flavescens H. coronarium	корни трава трава	Патент 23-64, Володарская [2] [2]
11. Диуретическое действие	H. theinum H. coronarium	корни корни	Патент 23-64, [1], Володарская
12. Кроветворное действие	H. theinum H. coronarium	корни корни	Патент 23-64, Володарская [2]
13. Психостимулирующее действие	H. theinum H. neglectum	корни корни	Патент 23-47, 23-19 Патент 21-25
14. Седативное действие	H. flavescens H. neglectum H. theinum H. alpinum	трава корни корни трава	[2] [3] [3] 4. Телятьев
15. Противосудорожное действие	H. flavescens	трава	[2]
16. Тонизирующее действие	H. flavescens H. coronarium H. neglectum H. theinum	трава корни корни корни	[2] [2] [3], 23-51, 93-35 [3]
17. Отхаркивающее действие	H. flavescens H. coronarium	трава корни	[2] [2]
18. Жаропонижающее действие	H. flavescens	трава	[2]
19. Противоэпилептическое действие	H. coronarium	корни	[2]
20. Кардиотоническое действие	H. flavescens H. alpinum	трава трава	Патент 20-57 Патент 20-57
21. Противоязвенное действие	H. flavescens H. alpinum	трава трава	Патент 20-57 Патент 20-57