Preview

Природные ресурсы Арктики и Субарктики

Расширенный поиск

Перспективность рационального использования биологически активных веществ из хвои Pinus sylvestris для создания биопрепаратов

https://doi.org/10.31242/2618-9712-2022-27-4-610-617

Аннотация

Проведено исследование годовой динамики накопления метаболитов в хвое обыкновенной сосны (Pinus sylvestris L.), произрастающей на территории Центральной Якутии. Установлено, что в хвое сосны содержатся ценные биоактивные вещества, эффективные при профилактике и купировании нарушений обмена веществ, возникающих при сахарном диабете 2-го типа и при формировании других метаболических нарушений, связанных с гиперхолестеринемией, а также вещества криопротекторного действия. Показано, что наибольшие содержания антиоксидантов, таких как галловая, бензойная, аминомасляная кислота, наблюдаются осенью, также в этот период возрастает содержание полиолов, аминокислот и углеводов. На основании полученных данных выдвинуто предположение о том, что в целях создания биопрепаратов, нормализующих углеводный обмен, а также защищающих кожные покровы от действия низких температур, рационально использовать в качестве сырья хвою P. sylvestris, отобранную осенью.

Об авторах

В. В. Михайлов
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Россия

МИХАЙЛОВ Владислав Васильевич, инженер-исследователь, Author ID: 57290621700, Researcher 
ID: AAC-2800-2022

677980, г. Якутск, пр. Ленина, 41



И. В. Слепцов
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Россия

СЛЕПЦОВ Игорь Витальевич, кандидат биологических наук, старший научный сотрудник, Author ID: 57200540770, Researcher ID: J-7736-2018

677980, г. Якутск, пр. Ленина, 41



С. М. Рожина
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Россия

РОЖИНА Сахаяна Михайловна, младший научный сотрудник, Author ID: 57208332809, Researcher 
ID: AAO-3383-2020

677980, г. Якутск, пр. Ленина, 41



Б. М. Кершенгольц
Институт биологических проблем криолитозоны СО РАН
Россия

КЕРШЕНГОЛЬЦ Борис Моисеевич, доктор биологических наук, главный научный сотрудник, профессор, Author ID: 55604639100

677980, г. Якутск, пр. Ленина, 41



Список литературы

1. Schultz D., Campeau L.-C. Harder, better, faster. Nat. Chem. 2020; 12(8):661–664. https://doi.org/10.1038/s41557-020-0510-8

2. Hughes R.C. Pricing Medicine Fairly. Philosophy of Management. 2020;19(4):369–385. https://doi.org/10.1007/s40926-020-00135-z

3. Khlebnyy E.S., Kerschengoltz B.M. Structural and functional variety of physiologically active agents – A molecular basis of high adaptive potential and a specific variety of a biota in the Arctic, prospects for biopharmaceutics. J. Ecosys. Ecograph. 2013;03(04):50. https://doi.org/10.4172/2157-7625.S1.012

4. Gromek K., Drumond N., Simas P. Pharmacovigilance of herbal medicines. JRS.2015;27(2):55–65. https://doi.org/10.3233/JRS-150643

5. Rowin J., Lewis S.L. Spontaneous bilateral subdural hematomas associated with chronic Ginkgo biloba ingestion. Neurology. 1996;46(6):1775–1776. https://doi.org/10.1212/WNL.46.6.1775

6. Guo X., Mei N. Aloe vera: A review of toxicity and adverse clinical effects. Journal of Environmental Science and Health, Part C. 2016;34(2):77–96. https://doi.org/10.1080/10590501.2016.1166826

7. Kaur S., Das M. Functional foods: An overview. Food Science and Biotechnology. Springer, 2011:20(4): 861–875. https://doi.org/10.1007/s10068-011-0121-7

8. Kato-Noguchi H., Fushimi Y., Shigemori H. An allelopathic substance in red pine needles (Pinus densiflora). Journal of Plant Physiology. 2009;166(4): 442–446. https://doi.org/10.1016/j.jplph.2008.06.012

9. Farjon A. World checklist and bibliography of conifers. Royal Botanic Gardens, 2001. 309 p.

10. Dziedziński M., Kobus-Cisowska J., Stachowiak B. Pinus species as prospective reserves of bioactive compounds with potential use in functional food – Current state of knowledge. Plants. 2021;10(7):1306. https://doi.org/10.3390/plants10071306

11. Durrant T.H., De Rigo D., Caudullo G. Pinus sylvestris in Europe: distribution, habitat, usage and threats. European atlas of forest tree species. Publ. Off. EU Luxembourg, 2016:132–133.

12. Nikolaev A.N., Fedorov P.P., Desyatkin A.R. Effect of hydrothermal conditions of permafrost soil on radial growth of larch and pine in Central Yakutia. Contemp. Probl. Ecol. 2011:4(2):140–149. https://doi.org/10.1134/S1995425511020044

13. Sudachkova N. Ye. et al. Physiology of the common pine. Novosibirsk: Nauka; 1990. 244p. (In Russ.)

14. Egorov A.D. Vitamin C and carotene in the vegetation of Yakutia. M.: Izd-vo AN SSSR; 1954. 246 p. (In Russ.)

15. Hoai N. et al. Selectivity of Pinus sylvestris extract and essential oil to estrogen-insensitive breast cancer cells Pinus sylvestris against cancer cells. Phcog Mag. 2015;11(44):290. https://doi.org/10.4103/0973-1296.166052

16. Nikonova N.N. et al. “Green technology” processing of pine (Pinus sylvestris L.) and larch (Larix sibirica Ledeb.) wood greenery to produce bioactive extracts. Holzforschung. 2022;76(3):276–284. https://doi.org/10.1515/hf-2021-0122

17. Strizincova P., Jablonsky M., Lelovsky M. Bioactive compounds of softwood bark as potential agents against human diseases include the SARS-CoV-2 virus. Biointerface Res. Appl. Chem. 2021;12(5):5860–5869. https://doi.org/10.33263/BRIAC125.58605869

18. Bibik I.V., Glineva Yu.A. Prospects of using pine needles extract in the production of functional drinks. Food processing: techniques and technology. 2012;1(24): 9–13. (In Russ.)

19. Zhuravleva L.N., Devyatlovskaya A.N., Rubchevskaya L.P. The woody greens of scots pine as a promising source for biologically active substances. Bulliten KrasSAU. 2008;(3):166–169. (In Russ.)

20. Слепцов И.В., Рожина С.М. Эколого-географические особенности накопления метаболитов в хвое Larix cajanderi на территории Якутии. Химия растительного сырья. 2021;(2):275–280. https://doi.org/10.14258/jcprm.2021028322

21. Konoreva L. et al. Metabolite profiling of the Cladonia lichens using gas chromatography-mass spectrometry. Biochemical Systematics and Ecology. 2019;85: 3–12. https://doi.org/10.1016/j.bse.2019.04.004

22. Gao Y. et al. Effects of D-pinitol on insulin resistance through the PI3K/Akt signaling pathway in Type 2 diabetes mellitus rats. J. Agric. Food Chem. 2015;63(26): 6019–6026. https://doi.org/10.1021/acs.jafc.5b01238

23. Lee E. et al. Pinitol consumption improves liver health status by reducing oxidative stress and fatty acid accumulation in subjects with non-alcoholic fatty liver disease: A randomized, double-blind, placebo-controlled trial. The Journal of Nutritional Biochemistry. 2019; 68:33–41. https://doi.org/10.1016/j.jnutbio.2019.03.006

24. Zheng K. et al. Protective effect of pinitol against inflammatory mediators of rheumatoid arthritis via inhibition of protein tyrosine phosphatase non-receptor Type 22 (PTPN22). Med. Sci. Monit. 2017;23:1923–1932. https://doi.org/10.12659/MSM.903357

25. Lin T.-H. et al. D-pinitol inhibits prostate cancer metastasis through inhibition of αVβ3 integrin by modulating FAK, c-Src and NF-κB pathways. IJMS. 2013; 14(5):9790–9802. https://doi.org/10.3390/ijms14059790

26. Kim J.-I. et al. Effects of pinitol isolated from soybeans on glycaemic control and cardiovascular risk factors in Korean patients with type II diabetes mellitus: a randomized controlled study. Eur. J. Clin. Nutr. 2005; 59(3):456–458. https://doi.org/10.1038/sj.ejcn.1602081

27. Pintaudi B., Di Vieste G., Bonomo M. The effectiveness of myo-inositol and D-chiro-inositol treatment in Type 2 diabetes. International Journal of Endocrinology. 2016;2016:1–5. https://doi.org/10.1155/2016/9132052

28. Jariwalla R.J. Inositol hexaphosphate (IP6) as an anti-neoplastic and lipid-lowering agent. Anticancer Res. 1999;19(5A):3699–3702.

29. Xu Y. et al. Gallic Acid and Diabetes Mellitus: Its association with oxidative stress. Molecules. 2021.26(23): 7115. https://doi.org/10.3390/molecules26237115

30. Aglan H.A. et al. Gallic acid against hepatocellular carcinoma: An integrated scheme of the potential mechanisms of action from in vivo study. Tumour Biol. 2017;39(6):101042831769912. https://doi.org/10.1177/1010428317699127

31. Orthen B., Popp M. Cyclitols as cryoprotectants for spinach and chickpea thylakoids. Environmental and Experimental Botany. 2000;44(2):125–132. https://doi.org/10.1016/S0098-8472(00)00061-7

32. Fischer C., Höll W. Food reserves of Scots pine (Pinus sylvestris L.).Trees. 1991;5(4):187–195.

33. Алексеев Р.З. и др. Предупреждение развития некроза при отморожениях с оледенением тканей. Международный журнал прикладных и фундаментальных исследований. 2015;8(1):35–41.

34. Gupta A., Soni R., Ganguli M. Frostbite – manifestation and mitigation. Burns Open. 2021;5(3):96–103. https://doi.org/10.1016/j.burnso.2021.04.002

35. Lehmuskallio E. Emollients in the prevention of frostbite. International Journal of Circumpolar Health. 2000.59(2):122–130.

36. Heisig M. et al. Frostbite Protection in mice expressing an antifreeze glycoprotein. PLoS ONE / ed. Bergmann A. 2015;10(2):e0116562. https://doi.org/10.1371/journal.pone.0116562

37. Sun M.-L. et al. Promotion of wound healing and prevention of frostbite injury in rat skin by exopolysaccharide from the arctic marine bacterium Polaribacter sp. SM1127. Marine Drugs. 2020;18(1):48. https://doi.org/10.3390/md18010048

38. Патент 2678188 C1 Российская Федерация, МПК A61K 9/10, A61K 35/64, A61K 31/045. Средство защиты кожи от холодового повреждения / Ли Н.Г., Осаковский В.Л., Осаковский А.В. Заявитель ООО «Криопротект», заявл. 31.08.2018; опубл. 24.01.2019.

39. Vinokurov M., Tikhonov D. Is the increase in the incidence of Type 2 diabetes in Yakutia due to a decrease in cold exposure or dietary changes? Siberian Research. 2022;7(1):33–37. https://doi.org/10.33384/26587270.2022.07.01.06e


Рецензия

Для цитирования:


Михайлов В.В., Слепцов И.В., Рожина С.М., Кершенгольц Б.М. Перспективность рационального использования биологически активных веществ из хвои Pinus sylvestris для создания биопрепаратов. Природные ресурсы Арктики и Субарктики. 2022;27(4):610-617. https://doi.org/10.31242/2618-9712-2022-27-4-610-617

For citation:


Mikhailov V.V., Sleptsov I.V., Rozhina S.M., Kershengolts B.M. The prospects for the rational use of biologically active substances from Pinus sylvestris needles in the creation of biopreparations. Arctic and Subarctic Natural Resources. 2022;27(4):610-617. (In Russ.) https://doi.org/10.31242/2618-9712-2022-27-4-610-617

Просмотров: 83


Creative Commons License
Контент доступен под лицензией Creative Commons Attribution 4.0 License.


ISSN 2618-9712 (Print)
ISSN 2686-9683 (Online)