resarПриродные ресурсы Арктики и СубарктикиArctic and Subarctic Natural Resources2618-97122686-9683Академия наук Республики Саха (Якутия)10.31242/2618-9712-2019-24-4-11resar-503Research ArticleОбщая биология. Биологические ресурсыGeneral biology. Biological resourcesАнтирадикальная и антиоксидантная активность экстрактов трех видов лекарственных растений и ряски малойAntiradical and antioxidant activity of the extracts three kinds of medicinal plants and Lemna minor L.https://orcid.org/0000-0002-5460-4024ВороновИван ВасильевичVoronovIvan Vasil’evich

Воронов Иван Васильевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0002-5460-4024, viv_2002@mail.ru;

Voronov Ivan Vasil’evich, candidate of biological sciences, senior researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0002-5460-4024, viv_2002@mail.ru;

viv_2002@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0002-2024-6062ФилипповаГалина ВалерьевнаFilippovaGalina Valer’evna

Филиппова Галина Валерьевна, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, г. Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0002-2024-6062, nureeva@yandex.ru;

Filippova Galina Valer’evna, candidate of biological sciences, senior researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0002-2024-6062, nureeva@yandex.ru;

nureeva@yandex.ruhttps://orcid.org/0000-0002-8789-5147ДархановаВалентина ГаврильевнаDarkhanovaValentina Gavril’evna

Дарханова Валентина Гаврильевна, инженер-исследователь, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0002-8789-5147, darhana@mail.ru;

Darkhanova Valentina Gavril’evna, engineer–researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0002-8789-5147, darhana@mail.ru;

darhana@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0003-2803-4440СтроеваНаталья СеменовнаStroevaNatalia Semenovna

Строева Наталья Семеновна, инженер-исследователь, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0003-2803-4440, natali.stroeva.62@mail.ru;

Stroeva Natalia Semenovna, engineer–researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0003-2803-4440, natali.stroeva.62@mail.ru;

natali.stroeva.62@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-5289-5481ФедоровИннокентий АполлоновичFedorovInnokentii Apollonovich

Федоров Иннокентий Аполлонович, кандидат сельскохозяйственных наук, старший научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0001-5289-5481, fedorovia1958@mail.ru;

Fedorov Innokentii Apollonovich, candidate of agricultural sciences, senior researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0001-5289-5481, fedorovia1958@mail.ru;

fedorovia1958@mail.ruhttps://orcid.org/0000-0001-8755-7140ПрокопьевИлья АндреевичProkopievIlya Andreevich

Прокопьев Илья Андреевич, ведущий научный сотрудник, Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН, 677980, Якутск, пр. Ленина, 41, https://orcid.org/0000-0001-8755-7140, ilya.a.prokopiev@gmail.com.

Prokopiev Ilya Andreevich, leading researcher, Institute for Biological Problems of Cryolithozone SB RAS, 41 Lenina pr., Yakutsk, 677980, Russia, https://orcid.org/0000-0001-8755-7140, ilya.a.prokopiev@gmail.com.

ilya.a.prokopiev@gmail.comИнститут биологических проблем криолитозоны СО РАНРоссияInstitute for Biological Problems of Cryolithozone SB RASRussian Federation201905112024244127135Copyright © Воронов И.В., Филиппова Г.В., Дарханова В.Г., Строева Н.С., Федоров И.А., Прокопьев И.А., 20242024Воронов И.В., Филиппова Г.В., Дарханова В.Г., Строева Н.С., Федоров И.А., Прокопьев И.А.Voronov I.V., Filippova G.V., Darkhanova V.G., Stroeva N.S., Fedorov I.A., Prokopiev I.A.Данная работа распространяется под лицензией Creative Commons Attribution 4.0.This work is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 License.https://resar.elpub.ru/jour/article/view/503

Изучена эффективность антирадикального и антиоксидантного действия экстрактов вздутоплодника сибирского (Phlojodicarpus sibiricus Steph. ex Spreng), родиолы розовой (Rhodiola rosea L.), родиолы северной (Rhodiola borealis Boriss) и ряски малой (L. minor). Антиоксидантная активность экстрактов корней исследовались в зависимости от концентрации экстрагента (40 и 70%-е водно-этанольные смеси). Установлено, что в отношении DPPH и ABTS+ радикалов противорадикальная активность всех экстрактов составляла 90–99 %. Наиболее эффективными в гашении супероксид-радикала были экстракты корней R. borealis, R. rosea, надземных органов R. rosea и каллуса P. sibiricus. Все изученные экстракты P. sibiricus и R. rosea имели высокий уровень ингибирования NO-радикалов. Экстракты R. rosea якутской популяции превосходили по гашению NO-радикалов коммерческий препарат R. rosea и экстракты R. borealis. В моделях индуцированного ПОЛ высокая эффективность ингибирования свободно-радикального окисления отмечалась у 40%-х экстрактов корней R. rosea (54–59 %), R. borealis и P. sibiricus (34–36 %). В результате сравнения антирадикальной и антиоксидантной активности экстрактов в зависимости от концентрации экстрагента установлена наибольшая эффективность гашения радикалов 40%-ми водно-этанольными экстрактами. Показана возможность рассмотрения экстрактов исследованных растений в качестве средств снижения свободнорадикальной нагрузки на организм. Отмечено, что антиоксидантная активность экстрактов из корней и надземной части R. rosea, P. sibiricus и его каллуса была сравнима с коммерческими препаратами корней родиолы розовой и женьшеня, а также превосходила их в отношении ингибирования некоторых типов свободных радикалов.

The effectiveness of the antiradical and antioxidant effects of extracts of Phlojodicarpus sibiricus Steph. ex Spreng., Rhodiola rosea L., Rhodiola borealis Boriss and Lemna minor were study. The antioxidant activity of root extracts was investigated depending on the concentration of the extractant (40 and 70 % water-ethanol mixtures). The anti-radical activity of all extracts against DPPH and ABTS+ radicals was 90–99 %, regardless of the organs used and the concentration of extractants. The most effective in the models of superoxide-radical scavenging were extracts of the roots of R. borealis, R. rosea, as well as extracts of the aerial organs of R. rosea and callus P. sibiricus. All studied extracts of P. sibiricus and R. rosea had a high level of inhibition of NO-radicals. The extracts of R. rosea of the Yakut population exceeded the commercial preparation of R. rosea and extracts of R. borealis by the scavenging of NO radicals. In models of induced LPO, a high efficiency of inhibiting free radical oxidation was observed in 40 % of root extracts of R. rosea (54–59 %) and R. borealis, P. sibiricus (34–36 %). By comparing the antiradical and antioxidant activity of the extracts, depending on the concentration of the extractant, the greatest efficiency of radical scavenging with 40 % water-ethanol extracts was established. The possibility of considering the extracts of the studied plants as promising means of reducing the free radical load caused by oxidative stress is shown. It was noted that the antioxidant activity of extracts from the roots and aerial parts of rosea, P. sibiricus and its callus was comparable with commercial preparations of the roots of R. rosea and ginseng, and also exceeded them in relation to the inhibition of certain types of free radicals.

антирадикальная и антиоксидантная активностьэкстракткаллусPhlojodicarpus sibiricus Steph. ex Spreng.Rhodiola rosea L.Rhodiola borealis BorissLemna minorantiradical and antioxidant activityextractcallusPhlojodicarpus sibiricus Steph. ex Spreng.Rhodiola rosea L.Rhodiola borealis BorissLemna minor.Работа выполнена в рамках госзаданий ИБПК СО РАН по проектам № АААА-А17-117020110056-0 и АААА-А17-117020110055-3This work was carried out as part of the state tasks of the IBPC SB RAS on projects № AAAA-A17-117020110056-0 and AAAA-A17-117020110055-3.ReferencesGilca M., Stoian I., Atanasiu V., Virgolici B. The oxidative hypothesis of senescence // J. Postgrad. Med. 2007. N. 53(3). Р. 207–213.Gilca M., Stoian I., Atanasiu V., Virgolici B. The oxidative hypothesis of senescence // J. Postgrad. Med. 2007. N. 53(3). Р. 207–213.Poljsak B., Milisav I. Aging, oxidative stress and antioxidants // J.A. Morales-González (Ed.). Oxidative Stress and Chronic Degenerative Diseases. A Role for Antioxidants, Intech Open Access Publisher, Croatia. 2013. Р. 331–356 DOI: 10.5772/51609Poljsak B., Milisav I. Aging, oxidative stress and antioxidants // J.A. Morales-González (Ed.). Oxidative Stress and Chronic Degenerative Diseases. A Role for Antioxidants, Intech Open Access Publisher, Croatia. 2013. Р. 331–356 DOI: 10.5772/51609Oxidative stress, antioxidants, aging and disease / Cutler R.G., Packer L., Bertram J., Mori A. (eds) // Oxidative Stress and Aging. Molecular and Cell Biology Updates. Birkhäuser Basel. 1995. Р. 1–14. DOI.org/10.1007/ 978-3-0348-7337-6_1Oxidative stress, antioxidants, aging and disease / Cutler R.G., Packer L., Bertram J., Mori A. (eds) // Oxidative Stress and Aging. Molecular and Cell Biology Updates. Birkhäuser Basel. 1995. Р. 1–14. DOI.org/10.1007/ 978-3-0348-7337-6_1Ames B.N., Shigenaga M.K., Hagen T.M. Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. Vol. 90. Р. 7915–7922.Ames B.N., Shigenaga M.K., Hagen T.M. Oxidants, antioxidants, and the degenerative diseases of aging // Proc. Natl. Acad. Sci. USA. 1993. Vol. 90. Р. 7915–7922.Liu Z., Liu Yu., Liu Ch. et al. The chemotaxonomic classification of Rhodiola plants and its correlation with morphological characteristics and genetic taxonomy // Chem. Cent. J. 2013. N. 7. Р. 118–118.Liu Z., Liu Yu., Liu Ch. et al. The chemotaxonomic classification of Rhodiola plants and its correlation with morphological characteristics and genetic taxonomy // Chem. Cent. J. 2013. N. 7. Р. 118–118.Ali Z., Fronczek F.R., Khan I.A. Phenylalkanoids and monoterpene analogues from the roots of Rhodiola rosea // Planta Med. 2008. N. 74. Р. 178–181. DOI: 10.1055/s-2008-1034288.Ali Z., Fronczek F.R., Khan I.A. Phenylalkanoids and monoterpene analogues from the roots of Rhodiola rosea // Planta Med. 2008. N. 74. Р. 178–181. DOI: 10.1055/s-2008-1034288.Panossian A.,Wikman G., Sarris J. Rosenroot (Rhodiola rosea): traditional use, chemical composition, pharmacology and clinical efficacy // Phytomedicine. 2010. N. 7. Р. 481–493.Panossian A.,Wikman G., Sarris J. Rosenroot (Rhodiola rosea): traditional use, chemical composition, pharmacology and clinical efficacy // Phytomedicine. 2010. N. 7. Р. 481–493.Hohtola A. Bioactive compounds from northern plants // Adv. Exp. Med. Biol. 2010. Vol. 698. Р. 99–109. DOI: 10.1007/978-1-4419-7347-4_8Hohtola A. Bioactive compounds from northern plants // Adv. Exp. Med. Biol. 2010. Vol. 698. Р. 99–109. DOI: 10.1007/978-1-4419-7347-4_8Sun L., Isaak C.K., Zhou Y., Petkau J.C., Karmin O., Liu Y., Siow Y.L. Salidroside and tyrosol from Rhodiola protect H9c2 cells from ischemia/reperfusion-induced apoptosis // Life Sci. 2012. N. 91. Р. 151–158. DOI: 10.1016/j.lfs.2012.06.026.Sun L., Isaak C.K., Zhou Y., Petkau J.C., Karmin O., Liu Y., Siow Y.L. Salidroside and tyrosol from Rhodiola protect H9c2 cells from ischemia/reperfusion-induced apoptosis // Life Sci. 2012. N. 91. Р. 151–158. DOI: 10.1016/j.lfs.2012.06.026.Lee M.W., Lee Y.A., Park H.M., Toh S.H., Lee E.J., Jang H.D., Kim Y.H. Antioxidative phenolic compounds from the roots of Rhodiola sachalinensis A. Bor // Arch. Pharm. Res. 2000. N. 23. Р. 455–458. DOI: 10.1007/ BF02976571Lee M.W., Lee Y.A., Park H.M., Toh S.H., Lee E.J., Jang H.D., Kim Y.H. Antioxidative phenolic compounds from the roots of Rhodiola sachalinensis A. Bor // Arch. Pharm. Res. 2000. N. 23. Р. 455–458. DOI: 10.1007/ BF02976571Li Y., Pham V., Bui M., Song L., Wu C., Walia A., Uchio E., Smith-Liu F., Zi X. Rhodiola rosea L.: an herb with anti-stress, anti-aging, and immunostimulating properties for cancer chemoprevention // Curr. Pharmacol. Rep. 2017. N. 3(6). Р. 384–395. DOI: 10.1007/s40495017-0106-1Li Y., Pham V., Bui M., Song L., Wu C., Walia A., Uchio E., Smith-Liu F., Zi X. Rhodiola rosea L.: an herb with anti-stress, anti-aging, and immunostimulating properties for cancer chemoprevention // Curr. Pharmacol. Rep. 2017. N. 3(6). Р. 384–395. DOI: 10.1007/s40495-Kuznetsova L.V., Mikhaleva L.G., Zakharova V.I. (Eds.) Atlas of Medical Plants of Yakutia // Medical Plants Used in Ethnomedicine. Yakutsk: Yakutian Scientific Center, 2005. V. 2. Р. 2–163.-0106-1Пименов М.Г., Бабилев Ф.В., Никонов Г.К. Phlojodicarpus Turcz. и Libanotis L. как источники получения кумаринов со спазмолитической активностью // Растительные ресурсы. 1968. Т. 4, №. 4. С. 486–491.Kuznetsova L.V., Mikhaleva L.G., Zakharova V.I. (Eds.) Atlas of Medical Plants of Yakutia // Medical Plants Used in Ethnomedicine. Yakutsk: Yakutian Scientific Center, 2005. V. 2. Р. 2–163.Громакова А.И., Исайкина А.П., Кривут Б.А., Вандышев В.В. Изучение содержания виснадина и дигидросамидина в сырье вздутоплодника сибирского // Хим.-фарм. журн. 1982. Т. 16, № 4. С. 60–66.Pimenov M.G., Babilev F.V., Nikonov G.K. Phlojodicarpus Turcz. i Libanotis L. kak istochniki polucheniya kumarinov so spazmoliticheskoj aktivnost`yu // Rastitel`ny`e resursy`. 1968. Vol. 4. N. 4. P. 486–491.Васильева О.Д. Вздутоплодник сибирский Phlojodicarpus Sibiricus (Steph. ex Spreng.) K.-Pol. в Якутии: Биология, интродукция, охрана: Дис. канд. биол. наук. Якутск, 2005. 170 с.Gromakova A.I., Isajkina A.P., Krivut B.A., Vandy`shev V.V. Izuchenie soderzhaniya visnadina i digidrosamidina v syr`e vzdutoplodnika sibirskogo // Xim.farm. zhurn. 1982. Vol. 16. N. 4 . P. 60–66.Olennikov D.N., Fedorov I.A., Kashchenko N.I., Chirikova N.K., Vennos C. Khellactone Derivatives and Other Phenolics of Phlojodicarpus sibiricus (Apiaceae): HPLC-DAD-ESI-QQQ-MS/MS and HPLC-UV Profile, and Antiobesity Potential of Dihydrosamidin // Molecules. 2019 N. 24(12) P. 2286. DOI: 10.3390/molecules24122286Vasil`eva O.D. Vzdutoplodnik sibirskij Phlojodicarpus Sibiricus (Steph. ex Spreng.) K.-Pol. v Yakutii: Biologiya, introdukciya, oxrana. Diss. ... kand. biol. nauk. Yakutsk, 2005. 170 p.Тихонов А.И. Выделение и химическое исследование флавоноидов растений семейства рясковых флоры СССР: Автореф. дис. канд. фарм. наук. М.,Olennikov D.N., Fedorov I.A., Kashchenko N.I., Chirikova N.K., Vennos C. Khellactone Derivatives and Other Phenolics of Phlojodicarpus sibiricus (Apiaceae): HPLC-DAD-ESI-QQQ-MS/MS and HPLC-UV Profile, and Antiobesity Potential of Dihydrosamidin // Molecules. 2019. N. 24(12) P. 2286. DOI: 10.3390/molecules2412228622 с.Tixonov A.I. Vy`delenie i ximicheskoe issledovanie flavonoidov rastenij semejstva ryaskovy`x flory` SSSR: Avtoref. diss. kand. farm. nauk. M. 1968. 22 p.Маркова А. Травник: золотые рецепты народной медицины. М.: Эксмо; Форум, 2007. 928 с.Markova A. Travnik: zoloty`e recepty` narodnoj mediciny. M.: Eksmo; Forum, 2007. 928 p.Махлаюк В.П. Лекарственные растения в народной медицине. М.: Нива России, 1992. 477 с.Maxlayuk V.P. Lekarstvenny`e rasteniya v narodnoj medicine. M.: Niva Rossii, 1992. 477 p.Vladimirova I.N., Georgiyants V.A. Biologically active compounds from Lemna Minor S.F. Gray // Pharma. Chem. J. 2014. N. 47(11). Р. 599–601. DOI:10.1007/ s11094-014-1016-8Vladimirova I.N., Georgiyants V.A. Biologically active compounds from Lemna Minor S.F. Gray // Pharma. Chem. J. 2014. N. 47(11). Р. 599–601. DOI:10.1007/ s11094-014-1016-8Mareček V., Mikyška A., Hampel D., Čejka P., Neuwirthová J., Malachová A., Cerkal R. ABTS and DPPH methods as a tool for studying antioxidant capacity of spring barley and malt // J. of Cereal Science. 2017. N. 73. Р. 40–45. DOI: 10.1016/j.jcs.2016.11.004.Mareček V., Mikyška A., Hampel D., Čejka P., Neuwirthová J., Malachová A., Cerkal R. ABTS and DPPH methods as a tool for studying antioxidant capacity of spring barley and malt // J. of Cereal Science. 2017. N. 73. Р. 40–45. DOI: 10.1016/j.jcs.2016.11.004.Nishimiki M., Rao N.A., Yagi K. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenazine methosulfate and molecular oxygen // Biochemical and Biophysical Research Communications. 1972. Vol. 46. Р. 849–853.Nishimiki M., Rao N.A., Yagi K. The occurrence of superoxide anion in the reaction of reduced phenazine methosulfate and molecular oxygen // Biochemical and Biophysical Research Communications. 1972. Vol. 46. Р. 849–853.Marcocci L., Packer L., Droy-Lefaix M.-T., Sekaki A., Gardes-Albert M. Antioxidant action of Ginkgo biloba extract EGb 761// Methods in Enzymology. 1994. Vol. 234. Р. 462–475.Marcocci L., Packer L., Droy-Lefaix M.-T., Sekaki A., Gardes-Albert M. Antioxidant action of Ginkgo biloba extract EGb 761// Methods in Enzymology. 1994. Vol. 234. Р. 462–475.Рогожин В.В. Методы биохимических исследований. Якутск, 1999. 113 c.Rogozhin V.V. Metody` bioximicheskix issledovanij. Yakutsk, 1999. 113 p.Мальцева Е.М., Егорова Н.О., Егорова И.Н., Мухамадияров Р.А. Антиоксидантная и антирадикальная активность in vitro экстрактов травы Sanguisorba officinalis L., собранной в различные фазы развития // Медицина в Кузбассе. 2017. Т. 16, № 2. С. 32–38.Mal`ceva E.M., Egorova N.O., Egorova I.N, Muxamadiyarov R.A. Antioksidantnaya i antiradikal`naya aktivnost` in vitro e`kstraktov travy` Sanguisorba officinalis L., sobrannoj v razlichny`e fazy` razvitiya // Medicina v Kuzbasse. 2017. Vol. 16. N. 2. P. 32–38.Решетников В.Н., Спиридович Е.В., Фоменко Т.И., Носов А.М. Растительная биотехнология – способ рационального использования биосинтетического потенциала // Наука и инновации. 2014. № 5 (135). С. 21–25.Reshetnikov V.N., Spiridovich E.V., Fomenko T.I., Nosov A.M. Rastitel`naya biotexnologiya – sposob racional`nogo ispol`zovaniya biosinteticheskogo potenciala // Nauka i innovacii. 2014. N. 5 (135). P. 21–25.

The authors declare that there are no conflicts of interest present.